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逆ポーランド記法を利用した数式の計算(1) 逆ポーランド記法の計算
 逆ポーランド記法を利用した数式の計算(2) 数式をトークンに分割する
 逆ポーランド記法を利用した数式の計算(3) ReversePolishNotationクラスを改良する
 逆ポーランド記法を利用した数式の計算(4) Contextクラスを定義する ← 当記事
逆ポーランド記法を利用した数式の計算(5) Interpreterパターンで数式を解析する
 逆ポーランド記法を利用した数式の計算(6) 最後の仕上げ

これまで、以下の３つのクラスを定義しました。

ReversePolishNotation :　逆ポーランド記法を表すクラス
RpnCalculator :　逆ポーランド記法で表された式を計算するクラス
Tokenizer :　式をトークンに分解するクラス

今回は、このなかの、ReversePolishNotationとTokenizerの２つのオブジェクトをまとめて管理するContextクラスを定義します。

Contextクラス

Contextクラスは、たぶん必須のクラスではないと思います。しかし、数式を解析する際は、Tokenizerクラスでトークンを取り出しつつReversePolishNotationオブジェクトを組み立てていくことになるはずです。そのため、この２つのオブジェクトをContextクラスとして纏めてしまったほうが、取り扱いが楽になると思います。

実は、初めて作成したときは、このContextクラスは存在しなかったのですが、次回で説明する予定の数式を解析するコードがちょっとごちゃごちゃした感じになったので、途中でこのContextクラスを追加したという経緯があります。

ということで、そのクラスを以下に示します。

public class Context {
    private Tokenizer _tokenizer;

    // 逆ポーランド記法を表すオブジェクト
    public ReversePolishNotation Notation { get; } = new ReversePolishNotation();

    // トークンの取得が終わったかどうかを示す。
    // MoveNextを呼び出した後でも、このプロパティを見れば、次があるかどうかがわかる。
    public bool IsTerminate { get; private set; } = false;

    // コンストラクタ　加減乗除を行う数式を引数で受け取る
    public Context(string exp) {
        _tokenizer = new Tokenizer(exp);
        _tokenizer.MoveNext();
    }

    // 次のトークンを取り出すためにカレントを移動する
    // 最初のトークンを取り出すには、まず、MoveNextを呼び出す必要がある。
    public bool MoveNext() {
        if (_tokenizer.MoveNext()) 
            return true;
        IsTerminate = true;
        return false;            
    }

    // 現在のトークン
    public string CurrentToken {
        get { return _tokenizer.Current; }
    }
}

Tokenizerオブジェクトをpublicにして、MoveNextメソッド、CurrentTokenプロパティは定義しなくてもよかったかなと思いますが、IsTerminateというプロパティを定義したかったので、だたら、MoveNextとCurrentTokenもこのクラスのあった方がいいかなと思い、このような形にしています。

ReversePolishNotationは、そのままプロパティとして公開しています。

このクラスの実装詳細の説明は省略します。コードとコメントを読んでください。

これで、RpnCalculator, Tokenizer, ReversePolishNotation, Context という4つのクラスを定義しました。

次は、いよいよ、数式の解析を行うクラスを定義します。インタープリター・パターンを使う予定です。

(続く)...

この記事は、Gushwell's C# Programming Pageで公開したものを大幅に加筆・修正したものです。