如何在 c++ 中从字符串中解析数学公式

How to parse mathematical formulae from strings in c++

本文关键字：数学公式 字符串 c++      更新时间：2023-10-16

我想写一个程序，它接受像x^2+1这样的字符串并理解它。

我想要求用户输入她/他的功能，我希望能够处理和理解它。有什么想法吗？

char s[100];
s <- "x*I+2"
x=5;
I=2;
res=calc(s);
我认为

这可以通过字符串分析之类的东西来完成，但我认为这对我来说太难了。

我还有另一个想法，那就是在主程序中使用 tcc 并进行实时编译、运行和删除包含string s的单独程序（或函数）。

我每次都会创建一个临时文件，并要求 tcc 编译它并通过 exec 或类似语法运行它。

/*tmp.cpp:*/
#include <math.h>
void main(/*input args*/){
return x*I+2;
}

tmp.cpp将动态创建。

提前谢谢。

我成功使用，函数解析器

从 www 看起来它也支持 std::complex ，但我从未使用过它

使用递归下降解析器

示例：它是德语，但是一个小巧而强大的解决方案看这里

这正是您正在寻找的。更改函数read_varname以检测"x"或"I"等变量。

我不确定你期待什么。给出代码作为答案太复杂了，但总体思路不是很复杂。即使对于普通的业余程序员来说，代码也不是遥不可及的。

您需要定义语法，标记字符串，识别运算符，常量和变量。可能把表达式放到树上。编造一个替换变量的方法...你可以评估！

你需要有某种解析器。使数学运算可解析的最简单方法是用 RPN 编写它们。但是，您可以使用解析器库编写自己的解析器，例如来自boost或Yacc的Spirit

。

幸运的是，我最近写了一个！

查找 {，include/}lib/MathExpression/Term。它处理复杂的数字，但您可以轻松地将其调整为普通的旧浮点数。

许可证是 GPL 2。

理论简介，当你有一个这样的表达

X*(X+2)

您的最高级别的解析器可以解析形式为 A + B + C 的表达式...在本例中，A 是整个表达式。

您递归以解析优先级较高的运算符 A * B * C...在这种情况下，A 是 X，B 是 （X+2）

继续递归，直到解析基本标记（如 X）或点击左括号，在这种情况下，推送某种堆栈以跟踪您的位置，并使用顶级低优先级解析器递归到括号中。

我建议您使用 RAII 并在出现解析错误时抛出异常。

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