Программирование. Принципы и практика использования C++ Исправленное издание

 void Token_stream::putback(Token t)
 {
  if (full) error("putback в полный буфер");
  buffer = t; // копируем объект t в буфер
  full = true; // буфер теперь полон
 }

Проверка переменной full соответствует проверке предусловия “В буфере нет ни одного объекта класса Token”.

6.8.2. Считывание лексем

Всю реальную работу выполняет функция get. Если в переменной Token_stream::buffer еще нет ни одного объекта класса Token, то функция get должна считать символы из потока cin и составить из них объект класса Token.

 Token Token_stream::get
 {
  if (full) { // если в буфере есть лексема,
  // удаляем ее оттуда
  full=false;
  return buffer;
  }
  char ch;
  cin >> ch; // обратите внимание на то, что оператор >>
  // пропускает разделители (пробелы, символы перехода
  // на новую строку, символы табуляции и т.д.)
  switch (ch) {
  case ';': // для печати
  case 'q': // для выхода
  case '(': case ')': case '+': case '–': case '*': case '/':
  return Token(ch); // пусть каждый символ
  // представляет себя сам
  case '.':
  case '0': case '1': case '2': case '3': case '4':
  case '5': case '6': case '7': case '8': case '9':
  { cin.putback(ch); // возвращаем цифру обратно в поток ввода
  double val;
  cin >> val; // считываем число с плавающей точкой
  return Token('8',val); // пусть символ '8' означает "число"
  }
  default:
  error("Неправильная лексема");
  }
 }

Детально рассмотрим функцию get. Сначала проверим, есть ли в буфере объект класса Token. Если есть, то мы просто вернем его.

 if (full) { // если в буфере есть лексема,
  // удаляем ее оттуда
  full=false;
  return buffer;
 }

Только если переменная full равна false (т.е. в буфере нет лексем), нам придется иметь дело с символами. В данном случае считываем символ и соответствующим образом обрабатываем его. Мы распознаем скобки, операторы и числа. Любой другой символ становится причиной вызова функции error, которая прекращает выполнение программы.

 default:
  error("Неправильная лексема");

Функция error описана в разделе 5.6.3 и находится в заголовочном файле std_lib_facilities.h.

Необходимо решить, как представлять разные виды лексем, т.е. выбрать значения, идентифицирующие вид члена. Для простоты отладки мы решили обозначать скобки и операторы соответствующими им символами.

Это позволяет чрезвычайно просто обрабатывать скобки и операторы.

 case '(': case ')': case '+': case '–': case '*': case '/':
  return Token(ch); // пусть каждый символ представляет себя сам

Честно говоря, мы “забыли” точку с запятой, ';', для вывода и букву q в первой версии. Мы не будем добавлять их, пока в них не возникнет потребность во второй версии.

6.8.3. Считывание чисел

Осталось обработать числа. На самом деле это не просто. Действительно, как узнать значения числа 123? Хорошо, оно равно 100+20+3. А что вы скажете о числе 12.34? Следует ли принять научную систему обозначения, такую как 12.34е5? Мы могли бы провести часы и дни, решая эту задачу, но, к счастью, это не обязательно. Потоки ввода в языке С++ распознают литералы и сами умеют переводить их в тип double. Все, что нам нужно, — как-то заставить поток cin сделать это в функции get.

 case '.':
 case '0': case '1': case '2': case '3': case '4': case '5':
 case '6': case '7':
 case '8': case '9':
  { cin.putback(ch); // возвращаем цифру в поток ввода
  double val;
  cin >> val; // считываем число с плавающей точкой
  return Token('8',val); // пусть символ '8' обозначает "число"
  }

Мы в некотором смысле произвольно решили, что символ '8' будет представлять число в классе Token. Как узнать, что на вход поступило число? Хорошо, зная по опыту или изучая справочник по языку С++ (например, в приложении А), можно установить, что числовой литерал должен начинаться с цифры или символа '.' (десятичной точки). Итак, этот факт следует проверить. Далее, мы хотим, чтобы поток cin считывал число, но мы уже считали первый символ (цифру или десятичную точку), поэтому пропуск оставшейся части лексемы приведет к ошибке. Можно попытаться скомбинировать значение первого символа со значением оставшейся части; например, если некто ввел число 123, можем взять число 1, а поток cin считает число 23, и нам останется лишь сложить 100 и 23. Это тривиальный случай.

К счастью (и не случайно), поток cin работает точно так же, как поток Token_stream, в том смысле, что мы можем вернуть в него символ обратно. Итак, вместо того чтобы выполнять сложные арифметические действия, мы возвращаем первый символ обратно в поток cin и позволяем ему считать все число.

Пожалуйста, обратите внимание на то, как мы снова и снова избегаем сложностей и вместо этого находим простые решения, часто полагаясь на библиотеки. В этом заключается смысл программирования: постоянно искать простые решения. Иногда в шутку говорят: “Хороший программист — ленивый программист”. Это означает, что мы должны быть ленивыми (в хорошем смысле): зачем писать длинную программу, если можно написать короткую?