Programowanie. Teoria i praktyka z wykorzystaniem C++

6.3. WRACAJC DO KALKULATORA 183
literay zmiennoprzecinkowe — zgodnie z definicj w C++, np. 3.14, 0.274e2 i 42;
operatory — +, -, *, / oraz %;
nawiasy — ( i ).
Wydaje si, e trudnoci mog nastrcza literay zmiennoprzecinkowe. Wczytanie liczby 12
wydaje si znacznie atwiejsze ni 12.3e-3. Ale kalkulatory zazwyczaj wykonuj dziaania na
liczbach zmiennoprzecinkowych. Analogicznie podejrzewamy, e aby nasz kalkulator by przydatny,
musi obsugiwa nawiasy.
W jaki sposób reprezentuje si takie tokeny w programie? Mona spróbowa zapamitywa,
gdzie kady token si zaczyna, a gdzie koczy, ale to moe by uciliwe (zwaszcza jeli
pozwolimy na wpisywanie wyrae obejmujcych wicej ni jeden wiersz). Dodatkowo, jeli
bdziemy zapisywa wartoci jako sekwencje znaków, bdziemy musieli póniej znale
sposób na odczytanie tych wartoci. To znaczy, jeli liczb 42 zapiszemy jako znaki 4 i 2, póniej
bdziemy musieli odgadn, e te dwa znaki reprezentuj liczb 42 (tzn. 4*10+2). Oczywistym
i konwencjonalnym rozwizaniem tego problemu jest przedstawienie kadego tokenu
jako pary (rodzaj, warto). Pierwszy element informuje o rodzaju tokenu — liczba, operator,
nawias. Drugi natomiast np. w przypadku liczb okrela dokadn warto.
Jak wic wykorzysta pomys par (rodzaj, warto) w kodzie? Zdefiniujemy typ Token
do reprezentowania tokenów. Po co? Przypomnij sobie, po co uywamy typów: przechowuj
potrzebne nam dane i pozwalaj wykonywa na nich róne operacje. Na przykad typ int pozwala
przechowywa liczby cakowite i umoliwia dodawanie, odejmowanie, mnoenie oraz dzielenie
tych liczb. Natomiast typ string przechowuje acuchy znaków i pozwala je np. czy. W jzyku
C++ i jego bibliotece standardowej dostpnych jest wiele typów, np. char, int, double,
string, vector i ostream. Nie ma jednak typu Token. W istocie mona wymieni mnóstwo typów
— tysice, a nawet dziesitki tysicy — które chcielibymy mie do dyspozycji, a których
nie ma w jzyku ani jego bibliotece standardowej. Do naszych ulubionych typów, które
nie s standardowo dostpne, nale Matrix (zobacz rozdzia 24.), Date (zobacz rozdzia 9.) oraz
reprezentujce go liczby cakowite nieskoczonej precyzji (poszukaj w internecie informacji na
temat typu Bignum). Jeli przemylisz to, dojdziesz do wniosku, e jzyk nie moe standardowo
obsugiwa dziesitek tysicy typów — kto by je zdefiniowa i zaimplementowa, kto by
je potem znalaz, nie mówic ju o tym, jak gruby musiaby by podrcznik do nauki takiego
jzyka. Jzyk C++ wzorem innych nowoczesnych jzyków programowania rozwizuje ten
problem, pozwalajc uytkownikowi definiowa wasne (niestandardowe) typy (ang. userdefined
type — typ zdefiniowany przez uytkownika).
6.3.3. Implementowanie tokenów
Jak powinien wyglda token? To znaczy, jakie waciwoci powinien mie nasz typ Token?
Musi nadawa si do reprezentowania operatorów (np. + i -) i wartoci liczbowych (np. 42 i 3.14).
Oczywistym rozwizaniem jest zaimplementowanie czego takiego, co moe zawiera informacj
na temat rodzaju tokenu i w razie potrzeby jego warto: