【awesome-dotnet-core-learning】(2)-Sprache.Calc-表達式計算器

時間 2019-11-30

標籤 awesome dotnet core learning sprache.calc sprache calc 表達式計算器简体版

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【awesome-dotnet-core-learning】(2)-Sprache.Calc-表達式計算器

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嚴格來講, Sprache.Calc只是上一篇Sprache-解析器構建庫中介紹的Sprache的一個擴展庫,並且未羅列在awesome-dotnet-core中.可是表達式計算在不少應用中都有需求,因此單獨寫一篇博客介紹它.git

簡介

Sprache.Calc提供了簡單易用的表達式計算器功能.可將輸入的字符串作爲一個表達式,轉換成結構化的LINQ表達式,而且可被編譯爲可執行的委託.github

特色

支持算術運算, 自定義函數和參數
轉換爲LINQ表達式
可編譯成委託並執行
由於可編譯成委託,因此性能上與原生C#相同

快速上手

如下示例演示了用Sprache.Calc編寫一個計算表達式的程序.並演示了自定義函數和參數的使用方法.c#

建立一個.NET Core的命令行應用程序(詳細步驟略)
使用Nuget安裝Sprache.Calc:函數
```
Install-Package Sprache.Calc
```

在Program.cs中,首先建立一個表達式計算器:性能

private static readonly XtensibleCalculator Calculator = new XtensibleCalculator();

編寫一個輔助方法,用於編譯,執行輸入的文本,並輸出結果測試
```
/// <summary>
/// 運行表達式,輸出計算結果
/// </summary>
/// <param name="text">文本</param>
/// <param name="parameters">參數</param>
private static void RunExpression(string text, params Expression<Func<double, double>>[] parameters)
{
    var expr = Calculator.ParseExpression(text, parameters);
    var func = expr.Compile();
    Console.WriteLine($"{text} = {func()}");
}
```
首先使用XtensibleCalculator的ParseExpression方法解析文本表達式, 該方法返回值爲Expression<Func<double>>類型.因此可使用Compile方法繼承編譯爲Func<double>, 最後直接執行便可獲得計算結果.命令行

parameters用於接收表達式中的參數.每個都是一個Func<double, double>類型委託,如沒有參數,可不傳遞.code
在Main方法中,就可調用RunExpression了,首先咱們測試基本的四則運算:htm
```
// 四則運算
RunExpression("1 + 2 * 3");
RunExpression("(1 + 2) * 3");
```
輸出結果:
```
1 + 2 * 3 = 7
(1 + 2) * 3 = 9
```
可注意到運算符的優先級和括號都是支持的.

測試自定義函數:

// 自定義函數
// 這裏註冊了一個名爲"階乘"的函數,用來計算一個數的階乘
Calculator.RegisterFunction("階乘", n =>
{
    // n的階乘 = n * (n-1) * (n-2) * ... * 1
    int r = 1;
    for (int i = (int) n; i > 0; i--) r *= i;
    return r;
});
RunExpression("階乘(3) + 階乘(4)");

咱們經過RegisterFunction方法註冊了一個名爲"階乘"的函數(是的自定義函數名能夠爲中文),而後經過Lambda函數提供了計算邏輯.這樣在表達式中就可使用咱們的自定義函數了.

輸出結果:

階乘(3) + 階乘(4) = 30

測試參數
```
// 參數
RunExpression("階乘(a) + 階乘(b)", a => 4, b => 5); // 將4代入a, 5代入b
```
咱們將表達式中的參數,經過lambda表達式賦值,這樣在運行時,該參數的值就會參與計算了.

輸出結果:
```
階乘(a) + 階乘(b) = 144
```