发布一个基于Spirit的表达式解析库_数学表达式解析库-优快云博客

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整个库只有一个Expr2.h文件，它主要基于Boost中的Spirit库和Function库实现。适用于VC(7.1以上)，C++Builder和GCC。

最简用法：

 
  CEquation equ; 
IOpPtr op = equ.CreateOperator("1+2*3/(4+5)^6"); 
double result = op->Op(NULL);

CEquation支持加减乘除和幂操作

定位解析错误位置：

 
  const char* exp = "1+2*3/((4+5)"; //错误的表达式 
const char* lastp; 
IOpPtr op = equ.CreateOperator(exp, &lastp); // lastp指出最后解析的位置 
if(!op) 
{ 
    cout << std::string(exp,lastp) << "<这里有错误>" << lastp << endl; 
} 
 
 

在表达式中使用常量

 
  CEquation equ; 
// 加入常量 
equ.AddConst("e",2.1718); 
equ.AddConst("pi",3.1415926); 
  
IOpPtr op = equ.CreateOperator("1+e*3/(pi+5)"); 
double result = op->Op(NULL); 
 
 

为CEquation类加入函数支持

光有加减乘除是不够的，CEquation还支持实时加入函数支持。

 
  CEquation equ; 
// 加入函数 
equ.AddUnaryFunc("sin", (double (*)(double))sin); 
equ.AddUnaryFunc("dao", bind1st( divides<double>(), 1.0 ) ); //倒数 
IOpPtr op = equ.CreateOperator("1+dao(e*3)/sin(pi+5)"); 
double result = op->Op(NULL); 
 
 

AddUnaryFunc方法接收一个字符串和一个要求形式为double func(double)的函数或仿函数。字符串作为表达式中的函数名。另外，还有一个AddBinaryFunc方法，用于加入两个参数的函数（如atan2）。

支持表达式中的变量

当表达式中有字母并且不属于常量时，CEquation类将其它作为变量处理

 
  CEquation equ; 
IOpPtr op = equ.CreateOperator("1+sin(pi/X)^Y"); 
cout << "变量名："; 
const CVariableList &vl = op->GetVariables(); 
for(CVariableList::const_iterator itr=vl.begin(); itr!=vl.end(); ++itr) 
{ 
    cout << itr->Name << " , "; 
} 
cout << endl << "X=10, Y=5 时，方程的解:"; 
double v[]={10,5}; //按变量出现的顺序写变量对应的数值 
cout << op->Op(v) << endl; 
 
 
 

IOpPtr的GetVariables方法返回表达式中所有的变量（CVariableList 其实是一个vector<TVariable>)，TVariable结构中只有一个Name成员。

使用字符串表达式加入常量

除了使用AddConst方法外，CEquation也能识别字符串表达式中的常量定义：

 
  CEquation equ; 
equ.AddEquation("G = 9.8"); 
IOpPtr op = equ.CreateOperator("1+G*3"); 
double result = op->Op(NULL);

AddEquation方法接受的字符串表达式必须为"名称=公式"的形式。

多级定义

AddEquation不仅可以自动识别常量，也可以把整个公式赋值给一个变量。当字符串中"="右边的公式含有变量时，就相当于定义一个子公式，如:

 
  CEquation equ; 
... 
equ.AddEquation("f = 1+sin(pi/X)^Y");   //定义f 
IOpPtr op = equ.CreateOperator("f*(20/Y)");  //f作为1+sin(pi/X)^Y被代入 
... 
 
 

函数定义(C++Builder 2006以下版本不适用)

还是AddEquation方法，如果等号左边的形式是：函数名(变量,变量,...)的形式。那么将生成一个新的函数：

 
  CEquation equ; 
equ.AddConst("e",2.1718); 
equ.AddUnaryFunc("lg", p_unary_f(std::log10)); 
equ.AddEquation("log(base, exp) = lg(exp)/lg(base)"); 
equ.AddEquation("ln(x) = log(e,x)"); //新生成一个ln函数 
IOpPtr op = equ.CreateOperator("ln(3)"); //使用ln函数 
 
 