golang公式引擎_math-engine v2.0，数学表达式解析计算引擎

更新日志：

增加 常量 pi

增加 三角函数支持 sin(), cos(), tan(), cot(), sec(), csc()

增加 三角函数参数调整，可选 弧度RadianMode、角度AngleMode

增加 辅助函数 abs(), ceil(), floor(), round(), sqrt(). cbrt()

增加 godoc.org 支持

增加 顶级函数 ParseAndExec

增加 单元测试

修复 解析错误 e.g. (((

Math-Engine

使用 Go 实现的数学表达式解析计算引擎，无任何依赖，相对比较完整的完成了数学表达式解析执行，包括词法分析、语法分析、构建AST、运行。

能够处理的表达式样例：

1+127-21+(3-4)*6/2.5

(88+(1+8)*6)/2+99

123_345_456 * 1.5 - 2 ^ 4

-4 * 6 + 2e2 - 1.6e-3

sin(pi/2)+cos(45-45*1)+tan(pi/4)

99+abs(-1)-ceil(88.8)+floor(88.8)

Demo

Method Support

symbol

explanation

e.g.

+

加，plus

1+2 = 3

-

减，sub

8-3.5 = 4.5

*

乘，multiply

2*3 = 6

/

除，division

5/2 = 2.5

%

取余，remainder

5%2 = 1

^

整数次方，integer power

2^3 = 8, 3^2 = 9

e

科学计数法，E-notation

1.2e3 = 1200，1.2e-2 = 0.012

()

括号，brackets

(2+3)*4 = 20

_

数字分隔符，number separator

123_456_789 = 123456789

pi

π

pi = 3.141592653589793

sin(x)

正弦函数，sine

sin(pi/2) = 1

cos(x)

余弦函数，cosine

cos(0) = 1

tan(x)

正切函数，tangent

tan(pi/4) = 1

cot(x)

余切函数，cotangent

cot(pi/4) = 1

sec(x)

正割函数，secant

sec(0) = 1

csc(x)

余割函数，cosecant

csc(pi/2) = 1

abs(x)

绝对值，absolute value

abs(-6) = 6

ceil(x)

向上取整

ceil(4.2) = 5

floor(x)

向下取整

floor(4.8) = 4

round(x)

四舍五入取整

round(4.4) = 4, round(4.5) = 5

sqrt(x)

平方根，square root

sqrt(4) = 2

cbrt(x)

立方根，cube root

cbrt(27) = 3

Usage

你可以直接引用该库嵌入到自己的程序中：

go get -u github.com/dengsgo/math-engine

在代码中引入：

import "github.com/dengsgo/math-engine/engine"

e.g. 1 直接调用解析执行函数 :

import "github.com/dengsgo/math-engine/engine"

func main() {

s := "1 + 2 * 6 / 4 + (456 - 8 * 9.2) - (2 + 4 ^ 5)"

// call top level function

r, err := engine.ParseAndExec(s)

if err != nil {

fmt.Println(err)

}

fmt.Printf("%s = %v", s, r)

}

e.g. 2 依次调用函数，手动执行 :

import "github.com/dengsgo/math-engine/engine"

func main() {

s := "1 + 2 * 6 / 4 + (456 - 8 * 9.2) - (2 + 4 ^ 5)"

exec(s)

}

// call engine

// one by one

func exec(exp string) {

// input text -> []token

toks, err := engine.Parse(exp)

if err != nil {

fmt.Println("ERROR: " + err.Error())

return

}

// []token -> AST Tree

ast := engine.NewAST(toks, exp)

if ast.Err != nil {

fmt.Println("ERROR: " + ast.Err.Error())

return

}

// AST builder

ar := ast.ParseExpression()

if ast.Err != nil {

fmt.Println("ERROR: " + ast.Err.Error())

return

}

fmt.Printf("ExprAST: %+v\n", ar)

// AST traversal -> result

r := engine.ExprASTResult(ar)

fmt.Println("progressing ...\t", r)

fmt.Printf("%s = %v\n", exp, r)

}

编译运行，应该可以看到如下输出：

ExprAST: {Op:- Lhs:{Op:+ Lhs:{Op:+ Lhs:{Val:1} Rhs:{Op:/ Lhs:{Op:* Lhs:{Val:2} Rhs:{Val:6}} Rhs:{Val:4}}} Rhs:{Op:- Lhs:{Val:456} Rhs:{Op:* Lhs:{Val:8} Rhs:{Val:9.2}}}} Rhs:{Op:+ Lhs:{Val:2} Rhs:{Op:^ Lhs:{Val:4} Rhs:{Val:5}}}}

progressing ... -639.6

1+2*6/4+(456-8*9.2)-(2+4^5) = -639.6

TrigonometricMode

三角函数的参数类型默认为弧度RadianMode，e.g. sin(pi/2) = 1.

你可以通过设置 TrigonometricMode 调整参数类型，可选 弧度RadianMode、角度AngleMode，e.g. :

import "github.com/dengsgo/math-engine/engine"

func main() {

s := "1 + sin(90)"

engine.TrigonometricMode = engine.AngleMode

engine.ParseAndExec(s) // will return 2, nil

s = "1 + sin(pi/2)"

engine.TrigonometricMode = engine.RadianMode

engine.ParseAndExec(s) // will return 2, nil

}

Document

Compile

go version 1.12

# Compile Demo

go test

go build

./math-engine

也可以直接下载已编译好的二进制文件，直接运行：

实现细节

TODO

已实现

加 +

减 -

乘 *

除 /

取余 %

整数次方 ^

科学计数法 e.g. 1.2e7、 1.2e-7

括号 ()

混合运算 e.g. 1+2*6/4+(456-8*9.2)-(2+4^5)*2e3+1.2e-2

友好的长数字 e.g. 123_456_789

三角函数 e.g. sin, cos, tan, cot, sec, csc

常量 pi

辅助函数 e.g. abs, ceil, floor, sqrt, cbrt

友好的错误消息 e.g.

input /> 123+89-0.0.9

ERROR: strconv.ParseFloat: parsing "0.0.9": invalid syntax

want '(' or '0-9' but get '0.0.9'

------------

123+89-0.0.9

^

------------

待实现

精确浮点计算

更多辅助函数