【Ruby】四則演算に対応した電卓を実装する

require "strscan"

class Calc
  @@tokens = {
    '+' => :add,
    '-' => :sub,
    '*' => :mul,
    '/' => :div,
    '(' => :lpar,
    ')' => :rpar
  }
  def analysis
    if @scanner.scan(/\d+|[\+\-\*\/()]/) #数字または記号かどうか
      if @scanner[0] =~ /[\+\-\*\/()]/ #符号の場合
        @@tokens[@scanner[0]]
      else
        @scanner[0]
      end
    else
      nil
    end
  end

  def eval(exp)
    if exp.instance_of?(Array)
      case exp[0]
      when :add
        return eval(exp[1]) + eval(exp[2])
      when :sub
        return eval(exp[1]) - eval(exp[2])
      when :mul
        return eval(exp[1]) * eval(exp[2])
      when :div
        return eval(exp[1]) / eval(exp[2])
      end
    else
      return exp
    end
  end

  def reverse_analysis
    if !(@scanner.eos?) #「previous match record not exist」の対処。トークンが末尾にいってるとエラーになる。
      @scanner.unscan()
    end
  end

  def expression
    result = term()
    token = analysis()
    while token == :add || token == :sub #足し算か引き算の場合
      result = [token, result, term()]
      token = analysis()
    end
    reverse_analysis()
    return result
  end

  def term
    result = factor()
    token = analysis()
    while token == :mul || token == :div #掛け算か割り算の場合
      result = [token, result, factor()]
      token = analysis()
    end
    reverse_analysis()
    return result
  end

  def factor
    token = analysis()
    if token =~ /\d+/ #リテラルの場合
      result = token.to_f #ここで実数に変換
    elsif token == :lpar
      result = expression() #単なる配列の形にしたいのでexpressionを呼び出すだけ
      analysis() #閉じ括弧をスキップ
    else
      raise Exception,"エラーです"
    end
    return result
  end

  def initialize
    while true do
      print ">"
      input = STDIN.gets
      if input == "q\n"
        p "終了します"
        exit
      end
      @scanner = StringScanner.new(input.chomp)
      p eval(expression) #結果を出力
      end
    end
  end
Calc.new