Есть ли строковый математический вычислитель in.NET?


Если у меня есть строка с допустимым математическим выражением, например:

String s = "1 + 2 * 7";

есть ли встроенная библиотека / функция в .NET, которая будет анализировать и оценивать это выражение для меня и возвращать результат? В данном случае 15.

14 74

14 ответов:

вы можете добавить ссылку на библиотеку управления сценариями Microsoft (COM) и использовать такой код для вычисления выражения. (Также работает для JScript.)

Dim sc As New MSScriptControl.ScriptControl()
sc.Language = "VBScript"
Dim expression As String = "1 + 2 * 7"
Dim result As Double = sc.Eval(expression)

Edit - C# версии.

MSScriptControl.ScriptControl sc = new MSScriptControl.ScriptControl();
sc.Language = "VBScript";
string expression = "1 + 2 * 7";
object result = sc.Eval(expression);            
MessageBox.Show(result.ToString());

Edit - ScriptControl является COM-объектом. В диалоговом окне" Добавить ссылку "проекта выберите вкладку" COM "и прокрутите вниз до" Microsoft Script Control 1.0 " и выберите ok.

странно, что этот знаменитый и старый вопрос не имеет ответа, что наталкивает на строение DataTable.Compute-"трюк". Вот оно.

double result = Convert.ToDouble(new DataTable().Compute("1 + 2 * 7", null));

в выражениях поддерживаются следующие арифметические операторы:

+ (addition)
- (subtraction)
* (multiplication)
/ (division)
% (modulus)

дополнительная информация: DataColumn.Expression at Синтаксис Выражения.

для любого, кто развивается в C# на Silverlight вот довольно аккуратный трюк, который я только что обнаружил, что позволяет оценивать выражение, вызывая движок Javascript:

double result = (double) HtmlPage.Window.Eval("15 + 35");

вы видели http://ncalc.codeplex.com?

это расширяемый, быстрый (например, имеет свой собственный кэш) позволяет предоставлять пользовательские функции и varaibles во время выполнения путем обработки EvaluateFunction/EvaluateParameter событий. Примеры выражений, которые он может разобрать:

Expression e = new Expression("Round(Pow(Pi, 2) + Pow([Pi2], 2) + X, 2)"); 

  e.Parameters["Pi2"] = new Expression("Pi * Pi"); 
  e.Parameters["X"] = 10; 

  e.EvaluateParameter += delegate(string name, ParameterArgs args) 
    { 
      if (name == "Pi") 
      args.Result = 3.14; 
    }; 

  Debug.Assert(117.07 == e.Evaluate()); 

Он также обрабатывает unicode и многие типы данных изначально. Он поставляется с файлом antler, если вы хотите изменить Граммер. Существует также вилка, которая поддерживает MEF для загрузки новых функций.

на самом деле есть своего рода встроенный в один - вы можете использовать пространство имен XPath! Хотя это требует, чтобы вы переформатировали строку для подтверждения с помощью нотации XPath. Я использовал такой метод для обработки простых выражений:

    public static double Evaluate(string expression)
    {
        var xsltExpression = 
            string.Format("number({0})", 
                new Regex(@"([\+\-\*])").Replace(expression, "  ")
                                        .Replace("/", " div ")
                                        .Replace("%", " mod "));

        return (double)new XPathDocument
            (new StringReader("<r/>"))
                .CreateNavigator()
                .Evaluate(xsltExpression);
    }

изначально я использовал оболочку c# для muparser. Это было очень быстро. Единственное быстрое решение, которое я знаю, это exprtk. Если вы ищете другие решения, вы можете проверить ориентир.

но в случае .Net вы можете использовать встроенную поддержку для компиляции кода во время выполнения. Идея состоит в том, чтобы иметь исходный файл "шаблона" в качестве, например, встроенного ресурса, где вы можете заменить формулу для оценки. Затем вы передаете это подготовленным класс-исходный код для компилятора.

базовый шаблон может выглядеть так:

public class CSCodeEvaler
{
    public double EvalCode()
    {
        return last = Convert.ToDouble(%formula%);
    }

    public double last = 0;
    public const double pi = Math.PI;
    public const double e = Math.E;
    public double sin(double value) { return Math.Sin(value); }
    public double cos(double value) { return Math.Cos(value); }
    public double tan(double value) { return Math.Tan(value); }
    ...

обратите внимание на формулу%%, в которую будет вставлено выражение.

для компиляции используйте класс CSharpCodeProvider. Я не хочу помещать здесь полный источник. Но ответ может помочь:

после загрузки сборки in memory вы можете создать экземпляр своего класса и вызвать EvalCode.

недавно я использовал mXparser, который является библиотекой математического парсера для .NET и JAVA. mXparser поддерживает базовые формулы, а также очень сложные / сложные (включая переменные, функции, операторы, итерации и рекурсии).

https://mxparser.codeplex.com/

http://mathparser.org/

несколько примеров использования:

Пример 1:

Expression e = new Expression("1+2*7 + (sin(10) - 2)/3");
double v = e.calculate();

Пример 2:

Argument x = new Argument("x = 5");
Expression e = new Expression("2*x+3", x);
double v = e.calculate();

пример 3:

Function f = new Function("f(x,y) = sin(x) / cos(y)");
Expression e = new Expression("f(pi, 2*pi) - 2", f);
double v = e.calculate();

С наилучшими пожеланиями

Если вам нужна очень простая вещь, которую вы можете использовать DataTable : -)

Dim dt As New DataTable
dt.Columns.Add("A", GetType(Integer))
dt.Columns.Add("B", GetType(Integer))
dt.Columns.Add("C", GetType(Integer))
dt.Rows.Add(New Object() {12, 13, DBNull.Value})

Dim boolResult As Boolean = dt.Select("A>B-2").Length > 0

dt.Columns.Add("result", GetType(Integer), "A+B*2+ISNULL(C,0)")
Dim valResult As Object = dt.Rows(0)("result")

еще один вариант Теперь, когда Рослин доступен:

Вы можете использовать CodeAnalysis.CSharp.Библиотека сценариев для этого.

using Microsoft.CodeAnalysis.CSharp.Scripting;
using System;

namespace ExpressionParser
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //Demonstrate evaluating C# code
            var result = CSharpScript.EvaluateAsync("System.DateTime.Now.AddDays(-1) > System.DateTime.Now").Result;
            Console.WriteLine(result.ToString());

            //Demonstrate evaluating simple expressions
            var result2 = CSharpScript.EvaluateAsync(" 5 * 7").Result;
            Console.WriteLine(result2);
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

пакеты nuget:

<package id="Microsoft.CodeAnalysis.Analyzers" version="1.1.0" targetFramework="net461" />
<package id="Microsoft.CodeAnalysis.Common" version="1.1.1" targetFramework="net461" />
<package id="Microsoft.CodeAnalysis.CSharp" version="1.1.1" targetFramework="net461" />
<package id="Microsoft.CodeAnalysis.CSharp.Scripting" version="1.1.1" targetFramework="net461" />
<package id="Microsoft.CodeAnalysis.Scripting" version="1.1.1" targetFramework="net461" />
<package id="Microsoft.CodeAnalysis.Scripting.Common" version="1.1.1" targetFramework="net461" />

Я бы также посмотрел на Джейса (https://github.com/pieterderycke/Jace). Jace-это высокопроизводительный математический парсер и вычислительный движок, который поддерживает все варианты .NET (.NET 4.x, Windows Phone, Windows Store, ...). Джейс также доступен через NuGet: https://www.nuget.org/packages/Jace

простой математический парсер довольно легко построить, и требует всего несколько строк кода:

возьмите этот гибкий пример:

class RPN
{
    public static double Parse( Stack<string> strStk )
    {
        if (strStk == null || strStk.Count == 0 )
        {
            return 0;
        }
        Stack<double> numStk = new Stack<double>();
        double result = 0;

        Func<double, double> op = null;
        while (strStk.Count > 0)
        {
            var s = strStk.Pop();
            switch (s)
            {
                case "+":
                    op = ( b ) => { return numStk.Pop() + b; };
                    break;
                case "-":
                    op = ( b ) => { return numStk.Pop() - b; };
                    break;
                case "*":
                    op = ( b ) => { return numStk.Pop() * b; };
                    break;
                case "/":
                    op = ( b ) => { return numStk.Pop() / b; };
                    break;

                default:
                    double.TryParse(s, NumberStyles.Any, out result);
                    if (numStk.Count > 0)
                    {
                        result = op(result);
                    }
                    numStk.Push(result);
                    break;
            }
        }
        return result;
    }
}

....
var str = " 100.5 + 300.5 - 100 * 10 / 100";    
str = Regex.Replace(str, @"\s", "", RegexOptions.Multiline);
Stack<string> strStk = new Stack<string>(
     Regex.Split(str, @"([()*+\/-])", RegexOptions.Multiline).Reverse()
);
RPN.Parse(strStk);

чтобы включить приоритет путем брекетинга стека стеков будет достаточно, например, архивируется рекурсией. Все, что находится между скобками, помещается в новый стек. Наконец, вы можете поддерживать математические операции в чистом читаемом виде с помощью лямбд.

я реализовал парсер выражений несколько лет назад и опубликовал версию его в GitHub и Nuget: Альбатрос.Выражение недавно. Он содержит класс ExecutionContext, который может вычислять набор выражений, таких как:

  • MV = цена * кол-во;
  • Price = (Bid + Ask)/2;
  • Bid = .6;
  • Ask = .8;

Он также имеет встроенную круговую проверку ссылок, которую полезно избегать переполнение стека.

бежать Быстрый Облегченный Оценщик Выражений

https://flee.codeplex.com

Ссылка На Язык

  • пример арифметических операторов: a*2 + b ^ 2-100 % 5
  • ComparisonOperators пример: a 100
  • пример AndOrXorNotOperators (логический): a > 100, а не b = 100
  • ShiftOperators Пример: 100 > > 2
  • пример конкатенации: "abc" + "def"
  • пример индексирования: arr[i + 1] + 100
  • литералы
  • пример литья: 100 + cast (obj, int)
  • пример условного оператора: Если (a > 100 и b > 10, "оба больше", "меньше")
  • пример InOperator (список): If (100 in (100, 200, 300, -1), "в", "не в")
  • Перегруженные Операторы По Типам

пример :

Imports Ciloci.Flee
Imports Ciloci.Flee.CalcEngine
Imports System.Math

    Dim ec As New Ciloci.Flee.ExpressionContext
    Dim ex As IDynamicExpression
    ec.Imports.AddType(GetType(Math))

    ec.Variables("a") = 10            
    ec.Variables("b") = 40               
    ex = ec.CompileDynamic("a+b")

    Dim evalData    
    evalData = ex.Evaluate()
    Console.WriteLine(evalData)

выход: 50

namespace CalcExp
{
    internal class Program
    {
        private static void Main(string[] args)
        {
            double res = Evaluate("4+5/2-1");

            Console.WriteLine(res);

        }

        public static double Evaluate(string expression)
        {
            var xsltExpression =
                string.Format("number({0})",
                    new Regex(@"([\+\-\*])").Replace(expression, "  ")
                                            .Replace("/", " div ")
                                            .Replace("%", " mod "));

// ReSharper disable PossibleNullReferenceException
            return (double)new XPathDocument
                (new StringReader("<r/>"))
                    .CreateNavigator()
                    .Evaluate(xsltExpression);
// ReSharper restore PossibleNullReferenceException
        }

    }
}