Question

有很多算法来评估表达式，例如：

By Recursive Descent
Shunting-yard algorithm
Reverse Polish notation

有没有办法用C＃.net反射或其他现代.net技术评估任何数学表达式？

Answer 1

除了Thomas的答案之外，实际上可以直接从C＃访问（已弃用的）JScript库，这意味着您可以使用相当于JScript的eval函数。

using Microsoft.JScript;        // needs a reference to Microsoft.JScript.dll
using Microsoft.JScript.Vsa;    // needs a reference to Microsoft.Vsa.dll

// ...

string expr = "7 + (5 * 4)";
Console.WriteLine(JScriptEval(expr));    // displays 27

// ...

public static double JScriptEval(string expr)
{
    // error checking etc removed for brevity
    return double.Parse(Eval.JScriptEvaluate(expr, _engine).ToString());
}

private static readonly VsaEngine _engine = VsaEngine.CreateEngine();

Answer 2

这当然是可能的。 CodeSnippetCompileUnit类基本上就是这样做的。我给你写了一些示例用法代码。您需要包含这些名称空间：

System.CodeDom.Compiler;
System.CodeDom;
Microsoft.CSharp;
的System.Reflection;

以下是代码：

string source = @"
class MyType
{
    public static int Evaluate(<!parameters!>)
    {
        return <!expression!>;
    }
}
";

string parameters = "int a, int b, int c";
string expression = "a + b * c";

string finalSource = source.Replace("<!parameters!>", parameters).Replace("<!expression!>", expression);

CodeSnippetCompileUnit compileUnit = new CodeSnippetCompileUnit(finalSource);
CodeDomProvider provider = new CSharpCodeProvider();

CompilerParameters parameters = new CompilerParameters();

CompilerResults results = provider.CompileAssemblyFromDom(parameters, compileUnit);

Type type = results.CompiledAssembly.GetType("MyType");
MethodInfo method = type.GetMethod("Evaluate");

// The first parameter is the instance to invoke the method on. Because our Evaluate method is static, we pass null.
int result = (int)method.Invoke(null, new object[] { 4, -3, 2 });

用任何东西替换'parameters'和'expression'，你就得到了一个通用表达式求值器。

如果在results.CompiledAssembly中遇到FileNotFoundException，则该代码段无法编译。

您可能还想查看System.CodeDom.CodeSnippetExpression类。它用于更具体地读取表达式，但是表达式本身无法编译，因此您需要使用更多的CodeDom来构建一个工作类和方法。如果您希望能够以编程方式操作正在生成的类，那么这非常有用。 CodeSnippetCompileUnit很适合一次生成一个完整的工作类（并且对于一个示例更简单），但是为了操作它，你将不得不进行不方便的字符串操作。

Answer 3

尽管使用编译器服务是一种简单而有效的解决方案，但如果用户输入表达式，则会引发严重的安全问题，因为它可以执行虚拟任何。

另一个非常简单的解决方案更加安全：利用JScript Eval功能。您只需按照以下步骤操作：

创建一个名为JsMath.js的js文件：

class JsMath
{
    static function Eval(expression : String) : double
    {
        return eval(expression);
    };
}

将其编译成类库：

jsc /t:library JsMath.js

在C＃项目中引用JsMath库，并使用它：

double result = JsMath.Eval(expression);

Answer 4

对我来说，Vici.Parser效果非常好：check it out here，它是迄今为止我发现的最灵活的表达式解析器。

（我们用它来设置'人类可读'的业务规则，数据由SQL服务器数据库提供）

示例可用，开发人员提供了非常好的支持（查看网站论坛）。

Answer 5

ncalc是最好的。你也可以在codeplex中找到它 NCalc是.NET中的数学表达式求值器。 NCalc可以解析任何表达式并评估结果，包括静态或动态参数和自定义函数。

Answer 6

我认为这是最好的方式。 Petar Repac's answer太棒了。使用DataColumn对象的'expression'参数可以非常轻松地解决主题：

static double Evaluate(string expression)
{
    var loDataTable = new DataTable();
    var loDataColumn = new DataColumn("Eval", typeof(double), expression);
    loDataTable.Columns.Add(loDataColumn);
    loDataTable.Rows.Add(0);
    return (double)(loDataTable.Rows[0]["Eval"]);
}

Answer 7

您可以使用Math-Expression-Evaluator库，该库实现了我创作的Shunting Yard算法。它支持简单的表达式，例如2.5+5.9，17.89-2.47+7.16，5/2/2+1.5*3+4.58，带有括号(((9-6/2)*2-4)/2-6-1)/(2+24/(2+4))的表达式以及具有变量的表达式：

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});

您还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，因此可以在.Net Core和.Net Full Framework项目中使用，并且它没有任何外部依赖性。

Answer 8

使用新的Roslyn API动态编译代码，并将程序集加载到.net核心项目中；

    string finalSource = ...;
    IEnumerable<Assembly> references = ...;

    var compilation = CSharpCompilation.Create("Dynamic",
        new[] { 
            SyntaxFactory.ParseSyntaxTree(
                finalSource,
                CSharpParseOptions.Default
                    .WithLanguageVersion(LanguageVersion.Latest)
            ) },
        references.Select(a => MetadataReference.CreateFromFile(a.Location)),

        new CSharpCompilationOptions(OutputKind.DynamicallyLinkedLibrary)
            .WithAssemblyIdentityComparer(DesktopAssemblyIdentityComparer.Default)
    );

    using var ms = new MemoryStream();
    var e = compilation.Emit(ms);
    if (!e.Success)
        throw new Exception("Compilation failed");
    ms.Seek(0, SeekOrigin.Begin);

    var context = new AssemblyLoadContext(null, true);
    var assembly = context.LoadFromStream(ms);

请注意，连同正在编译的源代码所需的任何其他类型。为了在同一过程中加载已编译的程序集，引用必须包括；

    AppDomain.CurrentDomain.GetAssemblies().Where(a => a.GetName().Name == "netstandard").Single(),
    typeof(object).Assembly

评估数学表达式的最佳和最短的方法

8 个答案: