c++ - 表达式树数据结构

我想在c++中实现一个简单的算术表达式树数据结构，这样一个表达式树对象将由ExprTree(operator, expression1, expression2)初始化。这是它应如何工作的示例:

double x = 1, y = 2, z = 0.5;
expr1 = ExprTree('*', x, y); // expr1 = 1 * 2 = 2
expr2 = ExprTree('-', expr1, z); // expr2 = (1 * 2) - 0.5 = 1.5
cout << expr2.str() << endl; // ((1 * 2) - 0.5)
cout << expr2.eval() << endl; // 1.5

到目前为止，这是我的代码的样子:

template<class operand_type>
class ExprTree
{
public:
    ExprTree(const char op_, operand_type& operand1_, operand_type& operand2_)
    {
        op = op_;
        operand1 = operand1_;
        operand2 = operand2_;
    }
    double eval() const;
    std::string str() const;
private:
    char op;
    typename operand_type operand1, operand2;
};

template<class operand_type>
std::string ExprTree<operand_type>::str() const
{
    std::ostringstream os;
    std::string op1, op2;
    if (typeid(*operand1) == typeid(ExprTree))
        op1 = operand1->str();
    else
        op1 = std::string(*operand1);
    if (typeid(*operand2) == typeid(ExprTree))
        op2 = operand1->str();
    else
        op2 = std::string(*operand2);
    os << "(" << op1 << " " << op << " " << op2 << ")";
    return os.str();
}

但是，在编译代码时出现此错误:

left of '->write' must point to class/struct/union/generic type

如果有人可以帮助我解决此错误，并可能提供一些有关如何实现此数据结构的提示，我将不胜感激。顺便说一句，我对C++很陌生。

最佳答案

您的代码中存在许多问题:

您可以对成员变量操作数1 和操作数2

使用指针-> 运算符的成员

您需要在模板参数中使用两种不同的类型来初始化具有不同参数类型的对象。

类/构造函数不会像函数那样自动检测类型。这意味着您不能做类似ExprTree('*', x, y);的事情。您可以使用ether指定模板参数，或使用其他模板函数来构造ExprTree模板类的对象。看到这个answer。

if (typeid(*operand1) == typeid(ExprTree))在运行时求值，因此，您将遇到编译错误，因为您尝试调用方法str()并将同一对象传递给std::string

我希望采用以下解决方案:

#include <string>
#include <iostream>
#include <sstream>

template<typename operand_type_A, typename operand_type_B>
class ExprTree
{
public:
    ExprTree(){};
    ExprTree(const char op_, const operand_type_A& operand1_, const operand_type_B& operand2_) {
        op = op_;
        operand1 = operand1_;
        operand2 = operand2_;
    };
    double eval() const;
    std::string str() const;

private:
    char op;
    operand_type_A operand1;
    operand_type_B operand2;
};

template<typename operand_type_A, typename operand_type_B>
ExprTree<operand_type_A, operand_type_B> makeExpr(const char op, const operand_type_A& operand1, const operand_type_B& operand2)
{
    return ExprTree<operand_type_A, operand_type_B>(op, operand1, operand2);
}

template<typename T>
std::string ToString(const T& x)
{
    return x.str();
}

template<>
std::string ToString<double>(const double& x)
{
    return std::to_string(x);
}

template<typename operand_type_A, typename operand_type_B>
std::string ExprTree<operand_type_A, operand_type_B>::str() const {
    std::ostringstream os;
    std::string op1, op2;
    op1 = ToString(operand1);
    op2 = ToString(operand2);
    os << "(" << op1 << " " << op << " " << op2 << ")";
    return os.str();
}

int main()
{
    double x = 1, y = 2, z = 0.5;
    std::cout << makeExpr('-', makeExpr('*', x, y), z).str() << std::endl;
    return 0;
}

它输出以下字符串:

((1.000000 * 2.000000) - 0.500000)

您可以尝试here。

关于c++ - 表达式树数据结构，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题：https://stackoverflow.com/questions/30264450/