如何从字符串中解析公式？答案

【问题标题】：How to parse a formula from a string?如何从字符串中解析公式？
【发布时间】：2017-08-28 07:24:06
【问题描述】：

例如，我有字符串((data1 + data2) ^ data3) / data4，我希望我的小程序获取这个字符串并执行以下操作：

int main(int argc, char **argv) {

    double data1 = 1.0;
    double data2 = 2.0;
    double data3 = 3.0;
    double data4 = 4.0;

    double result = parse_formula("((data1 + data2) ^ data3) / data4");

    printf("Result is %d\n", result);
    return 0;
}

标准库中有这样的解析器吗？如果没有，我自己怎么做这样的解析器？

【问题讨论】：

抱歉，parse_formula() 究竟做了什么无法以通常方式完成的事情？
@SouravGhosh 他正在寻找一个库来将函数解析为一个值。
@Chris 先生类似于double result = ((data1 + data2) ^ data3) / data4 还是我错过了什么？
@SouravGhosh 想象一下，如果在运行时输入了公式字符串。
Evaluate Mathematical Function from String的可能重复

标签： c parsing

【解决方案1】：

标准库中没有现成的用于解析表达式的东西，没有。但是，自己滚动解析器/评估器是一个很好的练习。我不想破坏乐趣，但这里有一些想法：

这个想法是首先将输入字符串解析为某种表示表达式的数据结构（通常是某种树结构），然后使用一些给定的变量绑定“评估”该数据结构。

数据结构可能是tagged union，类似于：

enum ValueType {
 ConstantValue, VariableValue, Addition, Division
};

struct Value {
  enum ValueType type;

  /* The 'representation' of the value. */
  union {
     int constantValue;
     const char *variableValue;
     struct {
       struct Value *summand1;
       struct Value *summand2;
     } additionValue;
     struct {
       struct Value *dividend;
       struct Value *divisor;
     } divisionValue;
  } repr;
};

对于解析部分，我建议阅读“递归下降”解析器，该区域很容易理解和手写。目标是定义一个函数

Value *parse( const char *s );

返回给定字符串的表示。

求值部分非常简单，适合递归。目标是定义一个函数

int eval( const Value *v, ??? bindings );

...其中??? 是适合保存变量绑定的某种类型（例如，到int 映射的字符串）。根据给定值的“类型”，它将执行算术运算，例如：

int eval( const Value *v, ??? bindings ) {
  switch ( v->type ) {
    case ConstantValue:
      return v->repr.constantValue;
    case Addition:
      return eval( v->repr.additionValue.summand1 ) + eval( v->repr.additionValue.summand2 );
    ...

【讨论】：

我不认为这是正确的答案。该问题专门询问是否有可以解析和评估表达式的 C 库。提问者并没有问标准库里有没有东西，只是问有没有这样的库存在于任何地方。答案显然是肯定的。是的，通过实现自己的解析器和评估器可以学到很多东西，但这不是提问者所要求的。
@rhody 请注意，OP 还询问“或者自己编写代码的最佳方法是什么？”。但是，如果您想分享可能有用的库，请随时添加答案。

【解决方案2】：

标准库中没有这个功能，没有。

库有很多，这里不推荐一个。

请注意，没有库将允许通过名称“自动”访问程序变量；它们在运行时不可用。您必须找到一个支持变量的表达式求值器，并在尝试求值公式本身之前初始化求值器中的变量。

【讨论】：

【解决方案3】：

有很多可用的解析器，包括 C++ 和纯 C 语言。对于 C++，有 muParser：

http://beltoforion.de/article.php?a=muparser&hl=en&s=idPageTop#idPageTop

对于 C，我发现了这个看起来很有前途的小东西：

https://github.com/codeplea/tinyexpr

【讨论】：