如果我有一个包含有效数学表达式的字符串，例如：
String s = "1 + 2 * 7";
.NET 中是否有内置库/函数可以为我解析和评估该表达式并返回结果？在这种情况下 15.
【问题讨论】：
对于在 Silverlight 上使用 C# 进行开发的任何人，这是我刚刚发现的一个非常巧妙的技巧，它允许通过调用 Javascript 引擎来评估表达式：
double result = (double) HtmlPage.Window.Eval("15 + 35");
【讨论】：
您可以添加对 Microsoft 脚本控件库 (COM) 的引用，并使用这样的代码来计算表达式。 （也适用于 JScript。）
Dim sc As New MSScriptControl.ScriptControl()
sc.Language = "VBScript"
Dim expression As String = "1 + 2 * 7"
Dim result As Double = sc.Eval(expression)
编辑 - C# 版本。
MSScriptControl.ScriptControl sc = new MSScriptControl.ScriptControl();
sc.Language = "VBScript";
string expression = "1 + 2 * 7";
object result = sc.Eval(expression);
MessageBox.Show(result.ToString());
编辑 - ScriptControl 是一个 COM 对象。在项目的“添加引用”对话框中选择“COM”选项卡并向下滚动到“Microsoft Script Control 1.0”并选择“确定”。
【讨论】：
实际上有一种内置的 - 您可以使用 XPath 命名空间！ 尽管它要求您重新格式化字符串以使用 XPath 表示法进行确认。我使用过这样的方法来处理简单的表达式：
public static double Evaluate(string expression)
{
var xsltExpression =
string.Format("number({0})",
new Regex(@"([\+\-\*])").Replace(expression, " ${1} ")
.Replace("/", " div ")
.Replace("%", " mod "));
return (double)new XPathDocument
(new StringReader("<r/>"))
.CreateNavigator()
.Evaluate(xsltExpression);
}
【讨论】：
你见过http://ncalc.codeplex.com 吗？
它是可扩展的、快速的（例如有自己的缓存），使您能够通过处理 EvaluateFunction/EvaluateParameter 事件在运行时提供自定义函数和变量。它可以解析的示例表达式：
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());
它还可以原生处理 unicode 和许多数据类型。如果您想更改语法，它会附带一个 antler 文件。还有一个 fork 支持 MEF 加载新功能。
【讨论】：
如果您需要非常简单的东西，您可以使用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")
【讨论】：
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, " ${1} ")
.Replace("/", " div ")
.Replace("%", " mod "));
// ReSharper disable PossibleNullReferenceException
return (double)new XPathDocument
(new StringReader("<r/>"))
.CreateNavigator()
.Evaluate(xsltExpression);
// ReSharper restore PossibleNullReferenceException
}
}
}
【讨论】：
奇怪的是，这个著名的老问题没有一个建议内置 DataTable.Compute-“trick”的答案。在这里。
double result = Convert.ToDouble(new DataTable().Compute("1 + 2 * 7", null));
表达式中支持以下算术运算符：
+ (addition)
- (subtraction)
* (multiplication)
/ (division)
% (modulus)
更多信息：DataColumn.Expression@表达式语法。
【讨论】：
我也想看看 Jace (https://github.com/pieterderycke/Jace)。 Jace 是一个高性能的数学解析器和计算引擎，支持所有 .NET 风格（.NET 4.x、Windows Phone、Windows Store，...）。 Jace 也可以通过 NuGet 获得：https://www.nuget.org/packages/Jace
【讨论】：
几年前我实现了一个表达式解析器，最近在GitHub 和Nuget:Albatross.Expression 上发布了它的一个版本。它包含一个 ExecutionContext 类，可以评估一组表达式，例如：
它还内置了循环引用检查，有助于避免堆栈溢出。
【讨论】：
逃离 快速轻量级表达式评估器
语言参考
例子：
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)
输出：50
【讨论】：
最初我为muparser 使用了c# 包装器。这是非常快的。我知道的唯一更快的解决方案是exprtk。如果您正在寻找其他解决方案，您可以查看benchmark。
但对于 .Net，您可以使用内置支持在运行时编译代码。这个想法是有一个“模板”源文件，例如嵌入式资源，您可以在其中替换评估公式。然后将这个准备好的类源代码传递给编译器。
基本模板可能如下所示：
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); }
...
注意 %formula% 将放入表达式的位置。
要编译使用类 CSharpCodeProvider。我不想在这里放完整的源代码。但是this answer 可能会有所帮助：
加载内存中的程序集后，您可以创建类的实例并调用 EvalCode。
【讨论】：
最近我在使用 mXparser，它是一个用于 .NET 和 JAVA 的数学解析器库。 mXparser 支持基本公式以及非常花哨/复杂的公式（包括变量、函数、运算符、迭代和递归）。
https://mxparser.codeplex.com/
几个使用示例：
示例 1：
Expression e = new Expression("1+2*7 + (sin(10) - 2)/3");
double v = e.calculate();
示例 2：
Argument x = new Argument("x = 5");
Expression e = new Expression("2*x+3", x);
double v = e.calculate();
示例 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();
最近发现 - 如果您想尝试语法（并查看高级用例），您可以下载由 mXparser 提供支持的 Scalar Calculator app。
最好的问候
【讨论】：
Roslyn 可用的另一个选择：
您可以为此使用 CodeAnalysis.CSharp.Scripting 库。
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();
}
}
}
nuget 包：
<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" />
【讨论】：
一个简单的数学解析器很容易构建，只需要几行代码：
以这个灵活的例子为例：
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);
通过将一堆堆栈括起来来启用优先级就足够了，例如通过递归归档。括号之间的任何东西都放在一个新的堆栈上。 最后，您可以通过 lambdas 以清晰易读的方式支持数学运算。
【讨论】：
100.5 + 300.5 - 100 * 10 / 100 = 30.1 与 391
using System;
using static MathNet.Symbolics.SymbolicExpression;
using static System.Console;
using static System.Numerics.Complex;
using Complex = System.Numerics.Complex;
namespace MathEvaluator
{
class Program
{
static readonly Complex i = ImaginaryOne;
static void Main(string[] args)
{
var z = Variable("z");
Func<Complex, Complex> f = Parse("z * z").CompileComplex(nameof(z));
Complex c = 1 / 2 - i / 3;
WriteLine(f(c));
var x = Variable("x");
Func<double, double> g = Parse("x * x + 5 * x + 6").Compile(nameof(x));
double a = 1 / 3.0;
WriteLine(g(a));
}
}
}
别忘了加载
<PackageReference Include="MathNet.Symbolics" Version="0.20.0" />
【讨论】：
您可以使用我是作者的Math-Expression-Evaluator 库。支持2.5+5.9、17.89-2.47+7.16、5/2/2+1.5*3+4.58等简单表达式，支持带括号的表达式(((9-6/2)*2-4)/2-6-1)/(2+24/(2+4))和带变量的表达式：
var a = 6;
var b = 4.32m;
var c = 24.15m;
var engine = new ExpressionEvaluator();
engine.Evaluate("(((9-a/2)*2-b)/2-a-1)/(2+c/(2+4))", new { a, b, c});
您也可以将参数作为命名变量传递：
dynamic dynamicEngine = new ExpressionEvaluator();
var a = 6;
var b = 4.5m;
var c = 2.6m;
dynamicEngine.Evaluate("(c+b)*a", a: 6, b: 4.5, c: 2.6);
它支持 .Net Standard 2.0，因此可以从 .Net Core 以及 .Net Full Framework 项目中使用，并且没有任何外部依赖项。
【讨论】：
没有内置的解决方案，但有一些简单的方法可以让它发挥作用。
现在至少有两个很好的新解决方案：使用符号代数AngouriMath 或通用算法库Towel。
你可以的
using AngouriMath;
Entity expr = "1 + 2 + sqrt(2)";
var answer = (double)expr.EvalNumerical();
（默认情况下它以高精度计算，可能也有用）
或者编译一下
Entity expr = "1 + 2 + sqrt(2) + x + y";
Func<double, double, double> someFunc = expr.Compile<double, double, double>("x", "y");
Console.WriteLine(someFunc(3, 5));
这样它就可以在时间关键的代码中使用。
在这里你可以做
using Towel.Mathematics;
var expression = Symbolics.Parse<double>("(2 + 2 * 2 - (2 ^ 4)) / 2");
Console.WriteLine(expression.Simplify());
这会直接将您的表达式计算为double。
两者都可以通过 Nuget 安装：AngouriMath、Towel。
【讨论】：
在 github 上试试我的 matheval 库
【讨论】：