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分享一个表达式计算的代码解决方法

2013-07-04 
分享一个表达式计算的代码using Systemusing System.CodeDomusing System.CodeDom.Compilerusing Syste

分享一个表达式计算的代码

using System;
using System.CodeDom;
using System.CodeDom.Compiler;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Reflection;
using System.Text;
using Microsoft.CSharp;

namespace ConsoleApplication1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            List<string> ExpList = new List<string>()
            {
                "23 + 56 * 2",
                "Math.Pow(2, 2)",
                "Math.Pow(2, 0.5)",
                "(3 + 5) * 2 - 7",
                "1.0 / 3.0 + 7",
                "((2 + 5) * 2 + (4 * 50)) * 30 - 1",
                "-10 * 10 - 9",
                "2 / 10.0 - 4",
                "3.14 * 3.14 * 2",
                "2 << 4"
            };
            ExpList.ForEach(i => Console.WriteLine(i + " = " + ExpCalc.Calc(i)));

            string expwithvar = "(@a + @b) * 10";
            double rexpwithvar = ExpCalc.Calc(expwithvar, new Tuple<string, string>("a", "10"), new Tuple<string, string>("b", "5"));
            Console.WriteLine(rexpwithvar);

/*


output:
23 + 56 * 2 = 135
Math.Pow(2, 2) = 4
Math.Pow(2, 0.5) = 1.4142135623731
(3 + 5) * 2 - 7 = 9
1.0 / 3.0 + 7 = 7.33333333333333
((2 + 5) * 2 + (4 * 50)) * 30 - 1 = 6419
-10 * 10 - 9 = -109
2 / 10.0 - 4 = -3.8
3.14 * 3.14 * 2 = 19.7192
2 << 4 = 32
150
*/

        }
    }

    class ExpCalc
    {
        private static Random rnd = new Random();

        private static string RandomString(string CharList = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz", int length = 1)
        {
            string rndstr = "";
            for (int i = 1; i <= length; i++)
            {
                rndstr += CharList.Substring(rnd.Next(0, CharList.Length), 1);
            }
            return rndstr;
        }

        private static string RenderText(string Template, Dictionary<string, string> Params)
        {
            string result = Template;
            foreach (var item in Params)
            {
                result = result.Replace("@" + item.Key, item.Value);
            }
            return result;
        }

        public static double Calc(string exp)


        {
            CSharpCodeProvider provider = new CSharpCodeProvider();
            CompilerParameters cps = new CompilerParameters();
            cps.GenerateExecutable = false;
            cps.GenerateInMemory = true;
            string classSource = "using System;\n" +
                                "class @classname\n" +
                                "{\n" +
                                "\tpublic double Eval { get { return @exp; } } \n" +
                                "}";
            Dictionary<string, string> renderparams = new Dictionary<string, string>();
            string classname = RandomString(length: 10);
            renderparams.Add("classname", classname);
            renderparams.Add("exp", exp);
            classSource = RenderText(classSource, renderparams);
            CompilerResults result = provider.CompileAssemblyFromSource(cps, classSource);
            Assembly assembly;
            try
            {
                assembly = result.CompiledAssembly;
            }


            catch
            {
                throw new Exception("Invaild expression: " + exp);
            }
            object calcobj = assembly.CreateInstance(classname);
            PropertyInfo pi = calcobj.GetType().GetProperty("Eval");
            double returnvar = 0.0f;
            returnvar = Convert.ToDouble(pi.GetValue(calcobj, null));
            return returnvar;
        }

        public static double Calc(string exp, params Tuple<string, string>[] varlist)
        {
            double result = 0.00;
            Dictionary<string, string> dict = new Dictionary<string, string>();
            foreach (var i in varlist.AsEnumerable())
            {
                dict.Add(i.Item1, i.Item2);
            }
            exp = RenderText(exp, dict);
            result = Calc(exp);
            return result;
        }
    }
}


本程序支持四则运算、数学函数运算、代入参数运算。
Main()方法演示了调用。

注意,这个程序使用了动态编译和反射技术实现,只是演示原理,所以不要直接用在生产代码上,避免安全问题。


[解决办法]
这个好像有点无聊吧。看标题,还以为是做了个表达式的parser。
[解决办法]
DataTable计算

public static object Eval(string AExpression)
{
    try
    {
        return new DataTable().Compute(AExpression, "");
    }
    catch
    {
        return null;
    }
}


脚本引擎计算
//先在项目中添加COM引用Microsoft Script Control 1.0
using MSScriptControl;

ScriptControl vScriptControl = new ScriptControl();
vScriptControl.Language = "JavaScript";
Text = vScriptControl.Eval("'Zswang 路过' + (1 + 2)").ToString();


调用Windows计算器
[DllImport("user32")]
public static extern int GetWindowThreadProcessId(IntPtr hWnd, int unused);
[DllImport("user32")]
public static extern IntPtr GetForegroundWindow();
[DllImport("user32")]
public static extern bool SetForegroundWindow(IntPtr hWnd);
[DllImport("user32")]
public static extern bool AttachThreadInput(int nThreadId, int nThreadIdTo, bool bAttach);
[DllImport("user32")]
public static extern bool BringWindowToTop(IntPtr hWnd);

public static bool SetForegroundWindow(IntPtr window, bool force)
{
IntPtr windowForeground = GetForegroundWindow();

if (window == windowForeground 
[解决办法]
 SetForegroundWindow(window))
{
return true;
}
if (force == false)
{
return false;
}
if (windowForeground == IntPtr.Zero)
{
return false;
}
if (!AttachThreadInput(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, 
GetWindowThreadProcessId(windowForeground, 0), true))
{
return false;
}

SetForegroundWindow(window);
BringWindowToTop(window);

AttachThreadInput(Thread.CurrentThread.ManagedThreadId, 
GetWindowThreadProcessId(windowForeground, 0), false);

return GetForegroundWindow() == window;
}

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)


{
Process process = Process.Start("calc.exe");
while (process.MainWindowHandle == IntPtr.Zero) process.Refresh();
SetForegroundWindow(process.MainWindowHandle, true);
SendKeys.Send("20{+}{(}{(}3-6{)}/3{)}=");
}




[解决办法]
//先在项目中添加COM引用Microsoft Script Control 1.0
using MSScriptControl;

ScriptControl vScriptControl = new ScriptControl();
vScriptControl.Language = "JavaScript";
Text = vScriptControl.Eval("'Zswang 路过' + (1 + 2)").ToString();

==============
这个不错,有价值!

[解决办法]
确实是只能用来研究啊 生产环境中不敢用。。。。
[解决办法]
呵呵,如此说我还可以用dlr直接调用ironpython了
[解决办法]
我有一个C++的:

#include <cctype>
#include <cassert>
#include <memory.h>
#include <iostream>
using namespace std;

template< class T >
class Tree
{
public:

class Node
{
public:

Node(const T& elem, Node* lc = NULL, Node* rc = NULL)
: m_elem( elem ), m_left( lc ), m_right( rc )
{

}

~Node()
{
if( m_left )
{
delete m_left;
m_left = NULL;
}

if( m_right )
{
delete m_right;
m_right = NULL;
}
}

Node& left(Node* lc) { m_left = lc; return *this; }
Node* left() const { return m_left; }

Node& right(Node* rc) { m_right = rc; return *this; }
Node* right() const { return m_right; }

Node& data(Node* elem) { m_elem = elem; return *this; }
T data() const { return m_elem; }

bool isLeaf() const { return !m_left && !m_right; }

private:

T m_elem;
Node* m_left;
Node* m_right;
};

Tree(typename Tree::Node* root = 0 )
: m_root( root )
{

}

~Tree()


{
if( m_root )
{
delete m_root;
m_root = NULL;
}
}

Node* root() const { return m_root; }

private:

Node* m_root;
};

typedef Tree< int > exp_tree;
typedef exp_tree::Node exp_node;

//////////////////////////////////////////////////////////////////

template< class T >
void printExpTree(typename Tree< T >::Node* node, ostream& o = cout)
{
bool leaf = node->isLeaf();
if( !leaf )
cout << "(";

if( node->left() )
printExpTree< T >( node->left(), o );

if( leaf )
o << node->data();
else
o << (char) node->data();

if( node->right() )
printExpTree< T >( node->right(), o );

if( !leaf )
cout << ")";
}

template< class T >
T calcExpTree(typename Tree< T >::Node* node)
{
if( node->isLeaf() )
return node->data();

T left = 0;
if( node->left() )
left = calcExpTree< T >( node->left() );

T right = 0;
if( node->right() )
right = calcExpTree< T >( node->right() );

switch( node->data() )
{
case '+':

return left + right;

case '-':

return left - right;

case '*':

return left * right;

case '/':

return left / right;

case '%':

return left % right;

default:

return 0;
}
}

bool get_operand(const char*& curr, int& result)
{
const char* first = curr;
while( isdigit( *curr ) )
{
++curr;
}

if( first == curr )
return false;

int bits = curr - first;
char* d = new char[ bits + 1 ];
memcpy( d, first, sizeof(char) * bits );
d[ bits ] = 0;

result = atoi( d );

delete [] d;
d = NULL;

return true;


}

bool is_correct_operator(char opr)
{
const char* oprators = "+-*/%";
return strchr( oprators, opr ) != NULL;
}

enum OperatorPriority {

PRIO_NONE,
PLUS_MINUS, // + -
MUL_DIV_MOD,
BRACKET, // (
};

OperatorPriority get_priority(char opr)
{
switch( opr )
{
case '(':

return BRACKET;

case '+':
case '-':

return PLUS_MINUS;

case '*':
case '/':
case '%':

return MUL_DIV_MOD;

default:

return PRIO_NONE;
}
}

/// \param curr 在当前符号所在位置检测后一个符号
/// \return 当前符号的优先级是否小于后一个
bool get_next_operator_prio(const char* curr)
{
const char curropr = *curr;
const char* c = curr + 1;

OperatorPriority p1, p2 = PRIO_NONE;
p1 = get_priority( curropr );

while( *c )
{
if( !isdigit( *c ) )
{
p2 = get_priority( *c );
break;
}

++c;
}

return p1 < p2;
}

exp_node* parse_exp(const char*& curr, bool no_more = false)
{
exp_node *opr = NULL, *lhs = NULL, *rhs = NULL;

// 左操作数
int left_operand;
if( get_operand( curr, left_operand ) )
{
lhs = new exp_node( left_operand );
}
else // 括号括起来的
{
lhs = parse_exp( ++curr );
++curr;

if( !*curr 
[解决办法]
 no_more )
return lhs;
}

if( !*curr )
return lhs;

// 操作符
char oprtor = *curr;
// 假如出现无用的括号,如 ((1+1))
if( !is_correct_operator( oprtor ) )
return lhs;

// 右操作数
if( !get_next_operator_prio( curr ) )
{
int right_operand;
get_operand( ++curr, right_operand );
rhs = new exp_node( right_operand );
}
else
{
// 右值不要继续处理剩余表达式
bool bracket = *curr == '(';
rhs = parse_exp( ++curr, true );

if( bracket )
++curr;
}

opr = new exp_node( oprtor, lhs, rhs );



// 继续处理
if( *curr )
{
if( *curr != ')' )
{
char more_oprtor = *curr;
exp_node* more_right = parse_exp( ++curr );

exp_node* more_opr = 
new exp_node( more_oprtor, opr, more_right );

return more_opr;
}
}

return opr;
}

void test(const char* exp, int correct)
{
Tree< int > et( parse_exp( exp ) );

printExpTree< int >( et.root() );
cout << endl;

cout << "[" << correct << "]"
 << calcExpTree< int >( et.root() ) << endl
 << "-------------------------------\n";
}

int main()
{
test( "(((((1+1)))))", 2 );
test( "1+((2*3))+(4+5)", 16 );
test( "(30*2)/(10+2*5)*(3+5)", 24 );
test( "(30*2)/5+(20+(2*5))*(1+1)", 72 );
test( "30*(2+5)+(20+3*6-6*8)", 200 );
test( "30*(2+5)", 210 );
test( "10+4/2", 12 );
test( "5*(1+2+7)", 50 );
test( "100*3", 300 );

return 0;
}



[解决办法]
原来有这么多方法,学习了..
[解决办法]
10楼提及到得Datatable的Compute就可以解决问题的啊
[解决办法]
谢谢分享,支持..
[解决办法]
/*---------------------------------------
函数型计算器(VC++6.0,Win32 Console)程序由 yu_hua 于2007-07-27设计完成
功能:
目前提供了10多个常用数学函数:
    ⑴正弦sin
    ⑵余弦cos
    ⑶正切tan
    ⑷开平方sqrt
    ⑸反正弦arcsin
    ⑹反余弦arccos
    ⑺反正切arctan
    ⑻常用对数lg
    ⑼自然对数ln
    ⑽e指数exp
    ⑾乘幂函数∧
用法:
如果要求2的32次幂,可以打入2^32<回车>
如果要求30度角的正切可键入tan(Pi/6)<回车>
注意不能打入:tan(30)<Enter>
如果要求1.23弧度的正弦,有几种方法都有效:
sin(1.23)<Enter>
sin 1.23 <Enter>
sin1.23  <Enter>
如果验证正余弦的平方和公式,可打入sin(1.23)^2+cos(1.23)^2 <Enter>或sin1.23^2+cos1.23^2 <Enter>
此外两函数表达式连在一起,自动理解为相乘如:sin1.23cos0.77+cos1.23sin0.77就等价于sin(1.23)*cos(0.77)+cos(1.23)*sin(0.77)


当然你还可以依据三角变换,再用sin(1.23+0.77)也即sin2验证一下。
本计算器充分考虑了运算符的优先级因此诸如:2+3*4^2 实际上相当于:2+(3*(4*4))
另外函数名前面如果是数字,那么自动认为二者相乘.
同理,如果某数的右侧是左括号,则自动认为该数与括弧项之间隐含一乘号。
如:3sin1.2^2+5cos2.1^2 相当于3*sin2(1.2)+5*cos2(2.1)
又如:4(3-2(sqrt5-1)+ln2)+lg5 相当于4*(3-2*(√5 -1)+loge(2))+log10(5)
此外,本计算器提供了圆周率 Pi键入字母时不区分大小写,以方便使用。
----------------------------------------*/
#include <iostream>
#include <iomanip>
#include <cstdlib>
#include <cstring>
#include <cctype>
#include <cmath>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <windows.h>
using namespace std;
const char Tab=0x9;
const int  DIGIT=1;
const int MAXLEN=16384;
char s[MAXLEN],*endss;
int pcs=15;
double fun(double x,char op[],int *iop) {
    while (op[*iop-1]<32) //本行使得函数嵌套调用时不必加括号,如 arc sin(sin(1.234)) 只需键入arc sin sin 1.234<Enter>
        switch (op[*iop-1]) {
        case  7: x=sin(x);  (*iop)--;break;
        case  8: x=cos(x);  (*iop)--;break;
        case  9: x=tan(x);  (*iop)--;break;
        case 10: x=sqrt(x); (*iop)--;break;
        case 11: x=asin(x); (*iop)--;break;
        case 12: x=acos(x); (*iop)--;break;
        case 13: x=atan(x); (*iop)--;break;
        case 14: x=log10(x);(*iop)--;break;
        case 15: x=log(x);  (*iop)--;break;
        case 16: x=exp(x);  (*iop)--;break;
        }
    return x;
}
double calc(char *expr,char **addr) {
    static deep; //递归深度
    static char *fname[]={ "sin","cos","tan","sqrt","arcsin","arccos","arctan","lg","ln","exp",NULL};
    double ST[10]={0.0}; //数字栈
    char op[10]={'+'}; //运算符栈
    char c,*rexp,*pp,*pf;
    int ist=1,iop=1,last;
    if (!deep) {
        pp=pf=expr;


        do {
            c = *pp++;
            if (c!=' '&& c!=Tab)
                *pf++ = c;
        } while (c!='\0');
    }
    pp=expr;
    if ((c=*pp)=='-'
[解决办法]
c=='+') {
        op[0] = c;
        pp++;
    }
    last = !DIGIT;
    while ((c=*pp)!='\0') {
        if (c=='(') {//左圆括弧
            deep++;
            ST[ist++]=calc(++pp,addr);
            deep--;
            ST[ist-1]=fun(ST[ist-1],op,&iop);
            pp = *addr;
            last = DIGIT;
            if (*pp == '('
[解决办法]
isalpha(*pp) && strnicmp(pp,"Pi",2)) {//目的是:当右圆括弧的右恻为左圆括弧或函数名字时,默认其为乘法
                op[iop++]='*';
                last = !DIGIT;
                c = op[--iop];
                goto operate ;
            }
        }
        else if (c==')') {//右圆括弧
            pp++;
            break;
        } else if (isalpha(c)) {
            if (!strnicmp(pp,"Pi",2)) {


                if (last==DIGIT) {
                    cout<< "π左侧遇)" <<endl;exit(1);
                }
                ST[ist++]=3.14159265358979323846264338328;
                ST[ist-1]=fun(ST[ist-1],op,&iop);
                pp += 2;
                last = DIGIT;
                if (!strnicmp(pp,"Pi",2)) {
                    cout<< "两个π相连" <<endl;exit(2);
                }
                if (*pp=='(') {
                    cout<< "π右侧遇(" <<endl;exit(3);
                }
            } else {
                for(int i=0; (pf=fname[i])!=NULL; i++)
                    if (!strnicmp(pp,pf,strlen(pf)))break;
                if (pf!=NULL) {
                    op[iop++] = 07+i;
                    pp += strlen(pf);
                } else {
                    cout<< "陌生函数名" <<endl;exit(4);
                }
            }


        } else if (c=='+'
[解决办法]
c=='-'
[解决办法]
c=='*'
[解决办法]
c=='/'
[解决办法]
c=='^') {
            char cc;
            if (last != DIGIT) {
                cout<< "运算符粘连" <<endl;exit(5);
            }
            pp++;
            if (c=='+'
[解决办法]
c=='-') {
                do {
                    cc = op[--iop];
                    --ist;
                    switch (cc) {
                    case '+':  ST[ist-1] += ST[ist];break;
                    case '-':  ST[ist-1] -= ST[ist];break;
                    case '*':  ST[ist-1] *= ST[ist];break;
                    case '/':  ST[ist-1] /= ST[ist];break;
                    case '^':  ST[ist-1] = pow(ST[ist-1],ST[ist]);break;
                    }
                } while (iop);
                op[iop++] = c;


            } else if (c=='*'
[解决办法]
c=='/') {
operate:        cc = op[iop-1];
                if (cc=='+'
[解决办法]
cc=='-') {
                    op[iop++] = c;
                } else {
                    --ist;
                    op[iop-1] = c;
                    switch (cc) {
                    case '*':  ST[ist-1] *= ST[ist];break;
                    case '/':  ST[ist-1] /= ST[ist];break;
                    case '^':  ST[ist-1] = pow(ST[ist-1],ST[ist]);break;
                    }
                }
            } else {
                cc = op[iop-1];
                if (cc=='^') {
                    cout<< "乘幂符连用" <<endl;exit(6);
                }
                op[iop++] = c;
            }
            last = !DIGIT;
        } else {


            if (last == DIGIT) {
                cout<< "两数字粘连" <<endl;exit(7);
            }
            ST[ist++]=strtod(pp,&rexp);
            ST[ist-1]=fun(ST[ist-1],op,&iop);
            if (pp == rexp) {
                cout<< "非法字符" <<endl;exit(8);
            }
            pp = rexp;
            last = DIGIT;
            if (*pp == '('
[解决办法]
isalpha(*pp)) {
                op[iop++]='*';
                last = !DIGIT;
                c = op[--iop];
                goto operate ;
            }
        }
    }
    *addr=pp;
    if (iop>=ist) {
        cout<< "表达式有误" <<endl;exit(9);
    }
    while (iop) {
        --ist;
        switch (op[--iop]) {
        case '+':  ST[ist-1] += ST[ist];break;
        case '-':  ST[ist-1] -= ST[ist];break;
        case '*':  ST[ist-1] *= ST[ist];break;
        case '/':  ST[ist-1] /= ST[ist];break;
        case '^':  ST[ist-1] = pow(ST[ist-1],ST[ist]);break;
        }


    }
    return ST[0];
}
int main(int argc,char **argv) {
    if (argc<=1) {
        if (GetConsoleOutputCP()!=936) system("chcp 936>NUL");//中文代码页
        cout << "计算函数表达式的值。"<<endl<<"支持(),+,-,*,/,^,Pi,sin,cos,tan,sqrt,arcsin,arccos,arctan,lg,ln,exp"<<endl;
        while (1) {
            cout << "请输入表达式:";
            gets(s);
            if (s[0]==0) break;//
            cout << s <<"=";
            cout << setprecision(15) << calc(s,&endss) << endl;
        }
    } else {
        strncpy(s,argv[1],MAXLEN-1);s[MAXLEN-1]=0;
        if (argc>=3) pcs=atoi(argv[2]);
        if (pcs<0
[解决办法]
15<pcs) pcs=15;
        printf("%.*lf\n",pcs,calc(s,&endss));
    }
    return 0;
}


[解决办法]
可谓条条大路通罗马。。
[解决办法]
《C++模板元编程》里面写了一个很BT的方法...
[解决办法]
这个和vb中调用vbscript.eval是一个道理吧。
语言还是有亲疏贵贱之分的
[解决办法]
确实,还有这么多方法,10楼的学习了

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