探秘高效计算引擎:Expression 开源库
项目介绍
Expression
是一个强大的 Swift 框架,专为在运行时评估数学表达式而设计,支持苹果和 Linux 平台。它提供了类似于苹果的 NSExpression
的功能,但具有更完善的自定义操作符支持、更友好的 Swift 风格接口以及出色的性能表现。
Expression
包含两个主要部分:
Expression
类,与NSExpression
类类似,但在性能和定制性上有所提升。AnyExpression
扩展,适用于处理任意类型,增强了对String
,Dictionary
,Array
和Optional
等常用类型的内置支持。
技术分析
Expression
利用字符串解析将表达式转化为符号树,然后在运行时进行求值。每个符号都对应一个闭包(函数),在执行过程中调用。除了内建的数学运算符,你可以自定义自己的函数或操作符。
尽管 Expression
基础类只处理 Double
值,但 AnyExpression
使用了 NaN 盒装技术来存储任意数据,这是一种巧妙地利用浮点数未使用的位模式来实现的方法。
应用场景
这个框架的应用场景非常广泛,包括但不限于:
- 科学计算器
- CSS 样式颜色字符串解析器
- 基于表达式的简单布局引擎,类似于 AutoLayout
- 电子表格应用
- 自定义配置(例如,在配置文件中使用表达式避免数据重复)
- 构建简单脚本语言的基础
项目特点
- 高性能:相比使用 JavaScriptCore 来评估简单表达式,
Expression
更快。 - 轻量级:无须嵌入完整的解释器,减少内存占用且安全。
- 完全用 Swift 编写:与你的 Swift 代码无缝集成,无需关注跨平台兼容性问题。
- 高度可定制:提供自定义变量、函数和操作符的能力。
- 线程安全:同一个
Expression
或AnyExpression
实例的evaluate()
方法可在多个线程中并发调用。
安装与使用
Expression
可以通过多种方式引入到项目中,如手动拖放、CocoaPods、Carthage 或 Swift Package Manager。详细安装步骤请参阅项目的 README 文件。
一旦安装完成,你可以创建 Expression
实例,提供表达式字符串和其他可选参数,如配置选项、常量字典、数组字典或自定义符号字典。之后,调用 evaluate()
方法即可求值。
使用时请注意错误处理,因为 evaluate()
方法可能抛出错误,特别是在处理用户输入的表达式时。
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创作声明:本文部分内容由AI辅助生成(AIGC),仅供参考