Преобразование выражения из текстового поля в математическое выражение в программном коде

В .NET нет встроенной функции для оценки произвольных строк. Однако библиотека .NET с открытым исходным кодом под названием NCalc делает это.

NCalc — это средство оценки математических выражений в .NET. NCalc может анализировать любое выражение и оценивать результат, включая статические или динамические параметры и пользовательские функции.

Ответ от операторы как строки пользователя https://stackoverflow.com/users/1670022/matt-crouch, используя встроенные функции .NET:

Если все, что вам нужно, это простая арифметика, сделайте это.

    DataTable temp = new DataTable();
    Console.WriteLine(temp.Compute("15 / 3",string.Empty));

РЕДАКТИРОВАТЬ: немного больше информации. Ознакомьтесь с документацией MSDN для свойства Expression класса System.Data.DataColumn. Материал по синтаксису выражений описывает список команд, которые вы можете использовать в дополнение к арифметическим операторам. (например, IIF, LEN и т. д.).

РЕДАКТИРОВАТЬ 2: Для удобства вы можете поместить это в небольшую функцию, например:

public string Eval(string expr)
{
    var temp = new System.Data.DataTable();
    string result = null;
    try
    {           
        result = $"{temp.Compute(expr, string.Empty)}"; 
    }
    catch (System.Data.EvaluateException ex)
    {
      if (ex.Message.ToLower().Contains("cannot find column"))
            throw new System.Data.SyntaxErrorException($"Syntax error: Invalid expression: '{expr}'."
                                           + " Variables as operands are not supported.");
      else
            throw;
    }
    
    return result;
}

Таким образом, вы можете использовать его как:

Console.WriteLine(Eval("15 * (3 + 5) / (7 - 2)"));

давая ожидаемый результат:

24

Обратите внимание, что обработчик ошибок помогает обрабатывать исключения, вызванные использованием переменных, которые здесь не разрешены. Пример: Eval("a") — вместо возврата "Cannot find column [a]", что не имеет особого смысла в данном контексте (мы не используем его в контексте базы данных), возвращается "Syntax error: Invalid expression: 'a'. Variables as operands are not supported."

Запустите его на DotNetFiddle.

Есть два основных подхода к этой проблеме, каждый с некоторыми вариациями, как показано на множестве ответов.

• Вариант A: Найдите существующий оценщик математических выражений
• Вариант Б. Напишите свой собственный синтаксический анализатор и логику для вычисления результата.

Прежде чем вдаваться в некоторые подробности об этом, уместно подчеркнуть, что интерпретация произвольных математических выражений является нетривиальной задачей для любой грамматики выражений, кроме "игрушечных" грамматик, таких как эти, которые принимают только одно или два выражения. арифметические операции и не допускают скобок и т. д.

Понимая, что такая задача обманчиво тривиальна, и признавая, что, в конце концов, интерпретация арифметических выражений средней сложности является относительно повторяющейся необходимостью для различных приложений [следовательно, для которых должны быть доступны зрелые решения], вероятно, разумно попытаться сделать это. с "Вариантом А".
Поэтому я бы поддержал рекомендацию Джеда о готовом оценщике выражений, таком как NCalc.

Однако может быть полезно уделить время и понять различные концепции и методы, связанные с синтаксическим анализом и интерпретацией арифметических выражений, как если бы кто-то собирался создать собственную реализацию.

Ключевой концепцией является формальная грамматика. Арифметические выражения, которые примет оценщик, должны соответствовать набору правил, например, списку разрешенных арифметических операций. Например, будет ли оценщик поддерживать, скажем, тригонометрические функции, или, если да, будет ли он также включать, скажем, atan2(). Правила также указывают, что представляет собой операнд, например, будет ли разрешено вводить числовые значения, скажем, 45 цифр. и т. д. Дело в том, что все эти правила формализованы в грамматике.

Обычно грамматика работает с токенами, которые ранее были извлечены из необработанного входного текста. По сути, в какой-то момент процесса некоторая логика должна проанализировать входную строку, символ за символом, и определить, какие последовательности символов идут вместе. Например, в выражении 123 + 45 / 9.3 маркерами являются целочисленное значение 123, оператор plus, целочисленное значение 45, оператор division и, наконец, реальное значение 9.3. Задача идентификации токенов и связывания их с типом токена — это работа лексера< /em>. Лексеры могут быть построены на основе грамматики (грамматика, в которой «токены» представляют собой отдельные символы, в отличие от грамматики для синтаксического анализатора арифметических выражений, в которой токены представляют собой короткие строки, созданные лексером).