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仿查询分析器的C#计算器——2.记号对象2011-07-16 博客园 conexpress上一篇中提到了用树形结构来分析表达式并计算求值的思路。但对程序来说，输入的表达式只是一个字符串而已。要将表达式表示成树型结 构，首先必须可以将表达式分解成一个个节点，然后才可以由节点组成树。这里将树上的每一个节点称之为记号对象TokenRecord。

根据上面的分析得出，记号对象要求有一个存储自身值的变量，有自己特定的计算方法，还要能知道其下级的值。由此可以得出 TokenRecord的基本信息（略去非关键信息）：

属性

Index：在表达式中的列号，int类型，出错时用于指示错误所在，从1开始。

Priority：优先级，int类型，在分析表达式的时候需要。

TokenValue：记号值，object类型

ChildList：下级列表，List对象，用来存储下级元素，实现树结构。

方法

Execute：执行该元素的操作，abstract方法。

SetChildCount：设置下级数量，虚方法，用于检查下级数量合法性，在构造函数中调用。对应有一个m_ChildCount字段，用于存储下级数 量。因为检查下级属于元素内部的任务，所以将m_ChildCount设置为protected，也没有对应的ChildCount属性。

SetPriority：设置优先级，虚方法，在构造函数中调用。

CheckChildCount：检查下级数量，在Execute中调用，保证表达式合法。

其中TokenValue属性使用object类型是因为这里支持字符串、数值和逻辑值的运算。在最开始设计的时候，曾经采用过两个字段string和 double类型来存储字符串和数值，逻辑值也用数值表示，后来改成object更简单了。

TokenRecord类的代码如下：

/// <summary>
/// 记号对象
/// </summary>
/// <remarks>Author:Alex Leo;</remarks>
public abstract class TokenRecord
{
#region 属性和字段

//下级个数
protected int m_ChildCount;

private int m_Index;
/// <summary>
/// 列序号
/// </summary>
public int Index
{
get { return m_Index; }
}

/// <summary>
/// 优先级，必须赋值
/// </summary>
protected int m_Priority;
/// <summary>
/// 优先级
/// </summary>
/// <returns></returns>
public int Priority
{
get { return m_Priority; }
}

private int m_Length;
/// <summary>
/// 操作符长度
/// </summary>
public int Length
{
get { return m_Length; }
}

private Type m_TokenValueType;
/// <summary>
/// 记号值类型
/// </summary>
public Type TokenValueType
{
get { return m_TokenValueType; }
set { m_TokenValueType = value; }
}

private object m_TokenValue;
/// <summary>
/// 记号值
/// </summary>
public object TokenValue
{
get { return m_TokenValue; }
set { m_TokenValue = value; }
}


private List<TokenRecord> m_ChildList = new List<TokenRecord>（）;
/// <summary>
/// 下级列表
/// </summary>
public List<TokenRecord> ChildList
{
get { return m_ChildList; }
}

#endregion

/// <summary>
/// 构造函数
/// </summary>
/// <param name="Index">序号</param>
/// <param name="Length">自身长度</param>
public TokenRecord（int Index, int Length）
{
this.m_Index = Index;
this.m_Length = Length;
this.SetPriority（）;
this.SetChildCount（）;
}


#region 方法

/// <summary>
/// 重写ToString方法
/// </summary>
/// <returns></returns>
public override string ToString（）
{
//可以根据需要修改以显示不同的信息
return this.GetType（）.Name + "_" + GetValueString（） + "_" + TokenValueType.ToString（）;
}

/// <summary>
/// 获取值的字符串表示
/// </summary>
/// <returns></returns>
public string GetValueString（）
{
return this.TokenValue.ToString（）;
}

/// <summary>
/// 检查下级数量，必要时可以重写，因为有些Token的下级数量可以是一个区间
/// </summary>
/// <param name="ErrorInformation">下级数量不符时显示的错误信息</param>
internal void CheckChildCount（string ErrorInformation）
{
if （this.m_ChildList.Count ！= this.m_ChildCount）
throw new SyntaxException（this.m_Index, this.m_Length, ErrorInformation）;
}

#region 必须重写的方法

/// <summary>
/// 执行代码
/// </summary>
public abstract void Execute（）;

/// <summary>
/// 设置下级数量
/// </summary>
protected abstract void SetChildCount（）;

/// <summary>
/// 设置优先级
/// </summary>
protected abstract void SetPriority（）;

#endregion


#endregion


#region 转换记号值类型

/// <summary>
/// 将记号值转换为字符串类型
/// </summary>
internal string ChangeTokenToString（）
{
string strValue;
strValue = （string）（this.TokenValue = this.TokenValue.ToString（））;
this.TokenValueType = typeof（string）;
return strValue;
}

/// <summary>
/// 将记号值转换为数字类型
/// </summary>
/// <param name="ErrorInformation">无法转换成数字时显示的错误信息</param>
internal double ChangeTokenToDouble（string ErrorInformation）
{
double dblValue;
if （this.TokenValueType ！= typeof（double））
{
if （double.TryParse（this.TokenValue.ToString（）, out dblValue））
this.TokenValueType = typeof（double）;
else
throw new SyntaxException（this.m_Index, this.m_Length, ErrorInformation）;
}
else
{
dblValue = （double）this.TokenValue;
}
return dblValue;
}

/// <summary>
/// 将记号值转换为逻辑值
/// </summary>
internal bool ChangeTokenToBoolean（）
{
bool blnValue = false;
if （this.TokenValueType == typeof（string））
{
switch （this.TokenValue.ToString（）.Trim（）.ToLower（））
{
case "true":
blnValue = （bool）（this.TokenValue = true）;
break;
case "false":
case "":
default:
blnValue = （bool）（this.TokenValue = false）;
break;
}
this.TokenValueType = typeof（bool）;
}
else if （this.TokenValueType == typeof（double））
{
blnValue = （bool）（（Convert.ToInt32（this.TokenValue） ！= 0） ？ （this.TokenValue = true） : （this.TokenValue = false））;
//检查上一行代码是否错误
this.TokenValueType = typeof（bool）;
}
else if （this.TokenValueType == typeof（bool））
{
blnValue = （bool）this.TokenValue;
}
else
{
}

return blnValue;
}

#endregion

}//class TokenRecord