如何将带有数学运算符的字符串转换为数字（整数或浮点数）

Question

我在将“(5+2)*3”之类的字符串转换为能够计算为 21 时遇到问题。

这是我的代码：

char inp[10];
printf("Write it: ");
scanf("%s", inp);
printf("Okay, computing!\n");
printf("INPUT: %s \n", inp);
printf("It's %d \n", (int)inp);

我想在最后得到一个数字。 此代码有效：

printf("19+31 is '''%d'''", 19+31);

我需要使用第二个参数 - 19+31 - 作为我的输入。

第一个代码输出如下：

Write it: 4+4                                                                                
Okay, computing!                                                                             
INPUT: 4+4                                                                                   
It's 329554704

Answer 1

您不能直接执行此操作。 C 没有内置方法来评估在运行时输入（作为任意字符串）的表达式。但这正是您需要的。

编写表达式求值器是一项非常有趣的练习——但可能不适用于您的第一个（甚至第二个）C 程序。

这里有一个小例子让你感受一下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

int eval(char *);

int main()
{
    char expr[100];
    int x;
    printf("Type an expression:\n");
    fgets(expr, sizeof(expr), stdin);
    x = eval(expr);
    printf("Answer: %d\n", x);
}

int eval(char *str)
{
    char *p;
    int lhs, rhs;
    char op;
    int r = 0;
    lhs = strtol(str, &p, 10);
    while(*p == ' ') p++;
    op = *p++;
    rhs = strtol(p, &p, 10);
    switch(op) {
        case '+': r = lhs + rhs; break;
        case '-': r = lhs - rhs; break;
        case '*': r = lhs * rhs; break;
        case '/': r = lhs / rhs; break;
    }
    return r;
}

这可行，但非常有限：它只处理简单的二项表达式 a+b、a-b、a*b 和 a/b。 （更糟糕的是，没有明显的方法可以扩展它以处理带有括号和两个以上术语的完全通用表达式。处理完全通用表达式将需要一种完全不同、更复杂的方法。）

---

附录：这是一个——在教学上受到挑战——“更复杂的方法”的例子：

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>

int e0(char *);
int e1(char **);
int e2(char **);
int e3(char **);
void w(char **);
void q();

int main()
{
    char b[100];
    while(fgets(b, sizeof(b), stdin))
        printf("%d\n",e0(b));
}

int e0(char *s)
{
    return e1(&s);
}

int e1(char **s)
{
    int r = e2(s);
    while(1) {
        w(s);
    switch(*(*s)++) {
            case '+': r += e2(s); break;
        case '-': r -= e2(s); break;
        default: (*s)--; return r;
        }
    }
}

int e2(char **s)
{
    int r = e3(s);
    while(1) {
        w(s);
        switch(*(*s)++) {
            case '*': r *= e3(s); break;
            case '/': r /= e3(s); break;
            default: (*s)--; return r;
        }
    }
}

int e3(char **s)
{
    int c;
    w(s);
    c = *(*s)++;
    if(isdigit(c)) {
        c -= '0';
        while(isdigit(**s)) c = 10 *c + *(*s)++ - '0';
        return c;
    } else if(c == '-') {
        return -e3(s);
    } else if(c == '(') {
        int r = e1(s);
        w(s);
        if(*(*s)++ != ')') {
            q();
            (*s)--;
        }
        return r;
    } else {
        q();
        return 0;
    }
}

void w(char **s)
{
    while(**s == ' ' || **s == '\t' || **s == '\n') (*s)++;
}

void q()
{
    fprintf(stderr, "?\n");
}

这是可行的，欢迎您编译并使用它。对于涉及整数、+、-、*、/、括号和一元- 的简单表达式，这是recursive descent parser 的简单实现。它可以处理1+2*3、(1+2)*3 和1----2----3 之类的事情。 （最后一个示例在此解析器下是合法的，但在 C 中不合法。）

我称它为“教学上的挑战”，因为它不是为教学而设计的——它是对我多年前为了将代码压缩到最低限度而进行的一次糟糕的尝试的清理，结果实际上是一个 @ 987654322@条目。