C语言 利用后缀表达式解析字符串(符合c98标准,很容易移植到计算器上)

最近用98标准的C语言写了个解析字符串,类似于JavaScript中的eval函数,感觉挺实用(移植到了计算器上,可以画F(X,Y)==0这种图像了),特此分享一下,大家可以使用。

有了这个函数,就能像js,python那样轻松解析字符串,移植到计算器上就能实现更好玩的功能了,更方便,特此分享。

感谢这篇文章给的启发,不会转后缀表达式的可以看看这篇,写的很详细
波兰式、逆波兰式与表达式求值 - 刺猬的温驯 - 博客园

源代码在最底下!

1、支持的函数

逻辑表达式:
>,<,==(注意是双等于号),<=,>=,&(and),|(or),~(not)
注意,在本解析字符串程序中,用户输入值0代表逻辑false,非0代表逻辑true(true默认为1,也就是2==2返回的值是1)
数学运算符:
+,-,*,/,%(求模),^(乘方),!(阶乘),#(负号,一般会自动区分负号和减号)
符号:
括号,逗号
函数:
三角函数 sin(x) cos(x) tan(x) asin(x) acos(x) atan(x)
如果不在定义域则返回0
随机数 rand(x,y)(返回[x,y]间的整数,需要srand)
弧度转角度 deg(x) 角度转弧度 rad(x)
条件表达式 if(条件,x,y),其中当条件计算结果非0,则返回表达式x的值,否则返回表达式y的值
对数 log(x,y)返回以x为底y的对数 ln(x)返回以e为底的自然对数
自然数的n次方 exp(x),返回e^x
最大最小值 max(x,y)返回表达式x和表达式y的较大的一个,min相反
取符号 sign(x) 如果x大于等于0,返回1,否则返回-1
四舍五入 round(x) 向下取整 floor(x)
绝对值 abs(x) 返回x的绝对值
开平方 sqrt(x) 返回x开平方的值
开n次方可以用运算符“ ^ ”代替

2、用法

#include<eval.c>

很简单,就一行:

直接调用

double eval(char* str);

其中str为表达式,以’ 0 '结束

3、效果

计算0.5+6+3*5的结果为21.5

中间两行分别是中缀表达式和后缀表达式

计算sin(1.57)+cos(if(1>0,0,1))的结果为2.0(三角函数的精度不太好,凑合吧)

其中if(1>0,0,1),if函数接受3个参数,第一个参数是条件,显然条件成立,返回第二个参数(表达式)的结果的值,就是0,即计算sin(1.57)+cos(0)

注意到:sin在中缀表达式和后缀表达式被替换为了J

cos被替换为了K。

因为注意到单字符的方便性,就用replaceString()函数替换为单字符大写字符。所以,要注意不要让用户输入大写字母!

图中间两行输出可以在代码中注释掉。

附几张移植到计算器上的解析字符串效果图

(画复杂函数图像的,例如sin(X)<cos(Y)这种函数的图像)

4、思路

这里我用例子解释。

假如用户输入“-sin(12.57)-cos(-6)”

规定:如果减号“-”出现在符号后面(不包括右括号)或者出现在字符串开头,就替换为负号“#”,负号是一元运算符,减号是二元运算符,所以有必要区分。

故原字符串被替换为“#sin(12.57)-cos(#6)”

由于sin,cos是多字符不好处理,则替换为单字符(这里我用A-Z),故替换为“#J(12.57)-K(#6)”

接下来只需要区分是符号还是数字即可。

读入#是符号
读入J是符号
读入(是符号(以上都是转后缀表达式的标准操作,不再赘述,详细可见开头推荐的博客)
读入1是数字,不确定是不是一个完整的数字,则存在number里,
读入2是数字,将原来的number*10+2。
读入.表明接下来的数字是小数部分了。
读入5,number+=pow(10,-1)*5
读入7,number+=pow(10,-2)*7
当读入符号或者到字符串末尾时,讲存的数字保存下来,并且清空。
以此类推

这样子符号和数字就被区分开了,并且转为后缀表达式了。

接下来就只需要运行后缀表达式的求值和控制好优先级了。

因为我这个算法的特殊性,以下的奇葩写法也能计算出正确结果:

sin7
7sin
(7)sin

如有需要,请读者自行编写语法分析。

5、源代码(符合c98标准)

详细请阅读代码中的注释

#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>/*** Developed by sandyz987* Function 'eval'* @param Expression string (chars' length <= MAX_SIZE)* @return Answer : double* @isError 0:no error  1:wrong number of decimal points  2:can't get top item at an empty stack  3:can't pop item at an empty stack(number of brackets is invalid?)*          4:can't get priority   5:too many arguments   6:unexpect character   7:wrong number of arguments   8:math error*/#define PI 3.141592653
#define MAX_SIZE 1024
#define MAX_SIGN_NUM 26
#define MIN_NUM 1.0e-7
char *functionName[MAX_SIGN_NUM] = {">=", "<=", "!=", "==", ">", "<", "asin", "acos", "atan","sin", "cos", "tan",  "rand", "deg", "if", "rad", "log", "ln", "exp", "min", "max", "sign", "round", "floor", "abs", "sqrt"};
char nameTran[MAX_SIGN_NUM] = {'A','B','C','D','E','F','G','H','I','J','K','L','M','N','O','P','Q','R','S','T','U','V','W','X','Y','Z'};
int namePriority[MAX_SIGN_NUM] = {2,2,2,2,2,2,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8};//function's priority
int nameArgNum[MAX_SIGN_NUM] = {2,2,2,2,2,2,1,1,1,1,1,1,2,1,3,1,2,1,1,2,2,1,1,1,1,1};//Number of argumentschar operator[] = {'+','-','*','/','^','!','%','(',')',',','&','|','~','#'};
int priority[] = {3,3,4,4,5,5,5,-4,-5,-1,1,0,5,8};//Operator' priority
int operatorArgNum[] = {2,2,2,2,2,1,2,0,0,1,2,2,1,1};//Number of arguments//I didn't use the struct to build a stack because pointer can reduce readability.
char operatorS[MAX_SIZE] = {0};//Operator stack
int operatorSTop = -1;
int isError = 0;//0=no errortypedef struct sign{int isOperator;//If isOperator == 0 use the num, else use the operadouble num;char opera;
} SIGN;
SIGN signs[MAX_SIZE];int signsSize = 0;//To save the "infix expression" by using "struct SIGN"
SIGN reverseSigns[MAX_SIZE];int reverseSignsSize = 0;//To save the "Postfix Expression"
/** Example:* if user input str = "1+2*3"* the signs(Stack) store 5 item : [isOperator=0,num=1,opera='0'],[isOperator=1,num=0,opera='+'],[isOperator=0,num=2,opera='0'],[isOperator=1,num=0,opera='*'],[isOperator=0,num=3,opera='0']* the reverseSigns(Stack) store 5 item : [isOperator=0,num=2,opera='0'],[isOperator=0,num=3,opera='0'],[isOperator=1,num=0,opera='*'],[isOperator=0,num=1,opera='0'],[isOperator=1,num=0,opera='+']*/int getPriority(char c){int i;for(i = 0; i < sizeof(operator); i++){if(operator[i] == c){return priority[i];}}for(i = 0; i < sizeof(nameTran); i++){if(nameTran[i] == c){return namePriority[i];}}isError = 4;return 0;
}void pushSignOpera(char c){signs[signsSize].isOperator = 1;signs[signsSize].opera = c;signsSize++;
}void pushSignNum(double n){signs[signsSize].isOperator = 0;signs[signsSize].num = n;signsSize++;
}void pushReverseOpera(char c){reverseSigns[reverseSignsSize].isOperator = 1;reverseSigns[reverseSignsSize].opera = c;reverseSignsSize++;
}void pushReverseNum(double n){reverseSigns[reverseSignsSize].isOperator = 0;reverseSigns[reverseSignsSize].num = n;reverseSignsSize++;
}void deleteReverseItem(int pos){int i;for (i = pos + 1; i < reverseSignsSize; i++) {reverseSigns[i-1] = reverseSigns[i];}reverseSignsSize--;
}void insertReverseNum(int pos, double n){int i;for (i = reverseSignsSize - 1; i >= pos; i--) {reverseSigns[i+1] = reverseSigns[i];}reverseSigns[pos].isOperator = 0;reverseSigns[pos].num = n;reverseSignsSize++;
}int isNumber(char c){return (c>='0'&&c<='9')||(c=='.');
}int isOperator(char c){int flag = 0,i;for(i = 0; i<sizeof(operator); i++){if (c == operator[i]){flag = 1;}}for(i = 0; i<sizeof(nameTran); i++){if (c == nameTran[i]){flag = 1;}}return flag;
}void pushOpera(char opera){//Operator stackoperatorS[++operatorSTop] = opera;
}int isNotEmptyOperaS(){return operatorSTop != -1;
}char popOpera(){return operatorS[operatorSTop--];
}char getTopOpera(){if (operatorSTop != -1){return operatorS[operatorSTop];} else{isError = 2;return '0';}
}void replaceString(char s[], int pos, int len, char s1[]){//Replace the s from pos to len with s2int i;char s2[1000];int lenS1 = (int)strlen(s1);int lenS = (int)strlen(s);int j;//copy s to s2 and clear the sfor (i = 0; i < lenS; i++) {s2[i] = s[i];}memset(s,'0',sizeof(*s));for (i = 0; i < pos; ++i) {s[i] = s2[i];}for (i = pos; i < pos + lenS1; i++) {s[i] = s1[i - pos];}j = pos + lenS1;for (i = pos + len; i < lenS; i++){s[j++] = s2[i];}s[j] = '0';
}void tranString(char s[]){//Format string. For example "sin(3.14)+abs(-1)" is format to "J(3.14)+Y(-1)"int pos = 0;int i;while (pos < strlen(s)){for (i = 0; i < MAX_SIGN_NUM; i++) {if(pos + (int)strlen(functionName[i]) <= (int)strlen(s)){char tmp[20];memset(tmp,'0',sizeof(tmp));strncpy(tmp,s + pos ,strlen(functionName[i]));if(strcmp(functionName[i], tmp) == 0){char tmpChar[2] = {'0', '0'};tmpChar[0] = nameTran[i];replaceString(s, pos, (int)strlen(functionName[i]), tmpChar);}}}pos++;}if(s[0] == '-'){//decide whether the '-' is '#'char tmpChar[2] = {'#', '0'};replaceString(s, 0, 1, tmpChar);}pos = 1;while (pos < strlen(s)){//decide whether the '-' is '#'if(isOperator(s[pos - 1]) && s[pos] == '-' && s[pos-1]!=')'){char tmpChar[2] = {'#', '0'};replaceString(s, pos, 1, tmpChar);}pos++;}
}int getOperaArgNum(char op){//Get operator's number of arguments.int i;for (i = 0; i < sizeof(nameTran); ++i) {if(nameTran[i] == op){return nameArgNum[i];}}for (i = 0; i < sizeof(operator); ++i) {if(operator[i] == op){return operatorArgNum[i];}}isError = 6;return 0;
}int long fact(int n){//return the number's factorif (n < 0)return -1;if (n > 1)return fact(n - 1) * n;elsereturn n;
}double calculate(double *n, char op, int num){//Arguments are in *n. op is the operator. num is the number of argumentsswitch (op) {case ',':return n[num - 1];case '#':return -n[num - 1];case '+':return n[num - 1] + n[num - 2];case '-':return n[num - 1] - n[num - 2];case '*':return n[num - 1] * n[num - 2];case '/':return n[num - 2] != 0 ? n[num - 1] / n[num - 2] : (isError = 8, 0);case '%':return (double)((int)n[num - 1] % (int)n[num - 2]);case '^':return pow(n[num - 1] , n[num - 2]);case '!':return fact((int)n[num - 1]);case '&':return fabs(n[num - 1]) >= MIN_NUM && fabs(n[num - 2]) >= MIN_NUM;case '|':return fabs(n[num - 1]) >= MIN_NUM || fabs(n[num - 2]) >= MIN_NUM;case '~':return fabs(n[num - 1]) <= MIN_NUM;case 'A':return n[num - 1] >= n[num - 2];case 'B':return n[num - 1] <= n[num - 2];case 'C':return fabs(n[num - 1] - n[num - 2]) >= MIN_NUM;case 'D':return fabs(n[num - 1] - n[num - 2]) <= MIN_NUM;case 'E':return n[num - 1] > n[num - 2];case 'F':return n[num - 1] < n[num - 2];case 'G':return n[num - 1] <= 1 && n[num - 1] >= -1 ? asin(n[num - 1]) : (isError = 8, 0);case 'H':return n[num - 1] <= 1 && n[num - 1] >= -1 ? acos(n[num - 1]) : (isError = 8, 0);case 'I':return atan(n[num - 1]);case 'J':return sin(n[num - 1]);case 'K':return cos(n[num - 1]);case 'L':return tan(n[num - 1]);case 'M':return n[num - 1] >= 0 && n[num - 2] >= 0 && n[num - 2] - n[num - 1] >= 1 ? (rand() % ((int)n[num - 2] - (int)n[num - 1]) + 1) + (int)n[num - 1] : (isError = 8, 0);case 'N':return n[num - 1] / PI * 180.0;case 'O':return fabs(n[num - 1]) >= MIN_NUM ? n[num - 2] : n[num - 3] ;case 'P':return n[num - 1] / 180.0 * PI;case 'Q':return n[num - 1] != 1 && n[num - 1] > 0 && n [num - 2] > 0 ? log(n[num - 2]) / log(n[num - 1]) : (isError = 8, 0);case 'R':return n[num - 1] > 0 ? log(n[num - 1]) : (isError = 8, 0);case 'S':return exp(n[num - 1]);case 'T':return n[num - 1] <= n[num - 2] ? n[num - 1] : n[num - 2];case 'U':return n[num - 1] <= n[num - 2] ? n[num - 2] : n[num - 1];case 'V':return n[num - 1] >= 0 ? 1 : -1;case 'W':return (double)(int)(n[num - 1] + 0.5);case 'X':return (double)(int)(n[num - 1]);case 'Y':return n[num - 1] >= 0 ? n[num - 1] : - n[num - 1];case 'Z':return n[num - 1] >= 0 ? sqrt(n[num - 1]) : (isError = 8, 0) ;default://not find the operatorisError = 6;return 0.0f;}
}void calculateOpera(char op, int pos){//Change the reverseSigns(stack) when calculatingint num = getOperaArgNum(op);int i;double n[10] = {0};int size = 0;double ans;if (pos >= num){for (i = 0; i < num; ++i) {if(reverseSigns[pos - 1 - i].isOperator != 1){n[size++] = reverseSigns[pos - 1 - i].num;} else{isError = 7;break;}deleteReverseItem(pos - i);}deleteReverseItem(pos - i);ans = calculate(n, op, num);insertReverseNum(pos - num, ans);}else {isError = 7;}
}double eval(char s[]){double number = 0;int numberUsed = 0;int numberPoint = 0;int i;operatorSTop = -1;signsSize = 0;reverseSignsSize = 0;srand(0);//set srand!isError = 0;//tranString(s);   !!!!You must decide whether use "tranString" function here or before eval() execute. Because tranString() use too much time.while(*s != '0'){if (isNumber(*s)){numberUsed = 1;if (*s == '.'){if (numberPoint != 0){isError = 1;}numberPoint = 1;s++;continue;}if(numberPoint == 0){number *= 10.0;number += *s - '0';}else{number += pow(10,-(numberPoint++)) * (*s - '0');}}if (isOperator(*s)){if (numberUsed == 1){numberUsed = 0;pushSignNum(number);number = 0;numberPoint = 0;}pushSignOpera(*s);}s++;}if(numberUsed != 0){pushSignNum(number);}if(isError){return 0.0f;}//start calculating the sign stackfor(i = 0; i < signsSize; i++){SIGN sign = signs[i];if(sign.isOperator != 1){//is numberpushReverseNum(sign.num);}else{//is operatorif(sign.opera == '('){pushOpera(sign.opera);}else if(sign.opera == ')'){while(getTopOpera() != '('){if(isNotEmptyOperaS()){pushReverseOpera(popOpera());} else{isError = 3;break;}}if(isNotEmptyOperaS()){popOpera();}}else{while(isNotEmptyOperaS() && getPriority(getTopOpera()) >= getPriority(sign.opera)){pushReverseOpera(popOpera());}pushOpera(sign.opera);}}}while (isNotEmptyOperaS()){char tmp = popOpera();if(tmp != '(' && tmp != ')'){pushReverseOpera(tmp);}}//===========================up --This code block is to test print the "infix expression" and the "Postfix Expression"
//    for(i = 0; i < signsSize; i++){
//        if(!signs[i].isOperator){
//            printf("%f,",signs[i].num);
//        }else{
//            printf("%c,",signs[i].opera);
//        }
//    }
//    printf("n");
//    for(i = 0; i < reverseSignsSize; i++){
//        if(!reverseSigns[i].isOperator){
//            printf("%f,",reverseSigns[i].num);
//        }else{
//            printf("%c,",reverseSigns[i].opera);
//        }
//    }
//    printf("n");
//============================down  --This code block is to test print the "infix expression" and the "Postfix Expression"//start calculate the expression by reverse (Postfix) expressionwhile(!isError){int pos = -1;for (i = 0; i < reverseSignsSize; i++) {if(reverseSigns[i].isOperator == 1){pos = i;break;}}if(pos == -1){break;}else{calculateOpera(reverseSigns[i].opera, pos);}}if(isError){return 0.0f;}if(reverseSignsSize != 1){isError = 5;return 0.0f;} else{return reverseSigns[0].num;}}int main(){char s[100];scanf("%s",s);tranString(s);printf("%f",eval(s));return 0;
}

原文链接:C语言 科学计算器 仿JS的eval函数 解析字符串 后缀表达式

c++ _int64转字符串_C语言 仿JS的eval函数 解析字符串相关推荐

  1. C语言 科学计算器 后缀表达式 解析字符串 仿JS的eval函数

    C语言 利用后缀表达式解析字符串 最近用98标准的C语言写了个解析字符串,类似于JavaScript中的eval函数,感觉挺实用(移植到了计算器上,可以画F(X,Y)==0这种图像了),特此分享一下, ...

  2. R:parse函数和eval函数解析字符串为命令并运行

    文章目录 例子1 例子2 例子3:回归函数lm中 例子4:绘图函数ggplot中 parse函数解析字符串为表达式:eval函数执行表达式输出结果:parse函数和eval函数在自定义函数中常常非常有 ...

  3. js的eval函数解析后台返回的json数据时为什加上圆括号eval((+data+)),而HTML页面定义的数据不用...

    一,情况如下,这是成功代码: $(function () {$.ajax({url: "Demo.aspx",type: "post",data: { Id: ...

  4. c语言中常用的字符函数以及字符串函数

    文章目录 前言 一.常用字符串函数 1.strlen() 2.strcpy() 3.strcat() 4.strcmp() 5.strstr() 6.memcpy() 6.memmove() 二.qs ...

  5. JS的eval函数解密反混淆

    https://www.hhtjim.com/js-decryption-de-obfuscate-eval-function.html JS的eval函数解密反混淆

  6. php 字符串进行计算_PHP eval() 函数把字符串按照 PHP 代码来计算

    eval() 函数把字符串按照 PHP 代码来计算. 该字符串必须是合法的 PHP 代码,且必须以分号结尾. 如果没有在代码字符串中调用 return 语句,则返回 NULL.如果代码中存在解析错误, ...

  7. android 数组赋值字符串_c语言中的字符数组与字符串

    1.字符数组的定义与初始化 字符数组的初始化,最容易理解的方式就是逐个字符赋给数组中各元素. char str[10]={ 'I',' ','a','m',' ','h','a','p','p','y ...

  8. printf输出字符串_c语言入门 第十二章 字符串

    在c当中有一种数组是由char类型构成的,其中的元素都是字符,如果这个字符数组是以字符编码0('0'字符)结尾的,那么我们就叫这个字符数组为字符串 字符串的数据常量形式是使用双引号包围的字符序列 1 ...

  9. c语言以空格分割字符串_C语言strtok()函数:用指定的分隔符分解字符串

    函数名: strtok 头文件: 函数原型: char *strtok(char *str1, const char *str2); 功能: 用指定的分隔符分解字符串 参数:   char *str1 ...

最新文章

  1. Nmap源码分析(脚本引擎)
  2. 数据库更新的时候不能正确的执行找错记录
  3. 产品生涯,十大好用但不为人知的APP
  4. how to find the tomcat version info on linux
  5. spring循环依赖及解决方法
  6. 三维重建:QT+OpenNI+Kinect图像校正
  7. Cloud一分钟 |亚马逊市值被微软反超;GKE全球大宕机长达19小时;苹果市值跌破9000亿美元...
  8. 网站云服务器资料本地备份,云服务器上备份本地数据
  9. 学习shell script
  10. 经典软件体系结构风格(一)
  11. 服务器网络修复工具,常用LSP修复工具盘点 让你轻轻松松上网
  12. clone git 修改保存路径_SEO优化知识一般需要了解什么代码_学云网
  13. GHOST XP SP3快速装机版
  14. 华为xpro重装linux,HUAWEI MateBook X Pro 2019款重装win10系统以及Bios设置方法
  15. [转]大连金州不相信眼泪
  16. linux中rm件命令,Linux rm命令详解
  17. 经典文献阅读之--lris(优于Scan Context的回环检测)
  18. 挂茶馆VIP问道教程
  19. Shell之function函数的定义及调用
  20. html页面导出pdf截断问题,利用wkhtmltopdf(thead)将网页导出为pdf方法;以及存在表格图片被分页打断的问题解决方法...

热门文章

  1. 国产编程语言又造假,丢不起这人!
  2. php 修改html文件内容吗,请问你们怎么将html的文件的内容改变为php
  3. selenium切换窗口 java_WebDriver(Selenium2) 根据新窗口title切换窗口
  4. c++怎么保存汉字_“的汉字 ”写作练习
  5. python怎么接收前端参数_Python常驻任务实现接收外界参数代码解析
  6. 计算机网络自顶向下方法【七】——链路层
  7. JavaScript常用方法(工具类的封装)
  8. 《Java技术》第九次作业计科1501赵健宇-IO
  9. Angular本地数据存储LocalStorage
  10. 《C专家编程》第三章——分析C语言的声明