HLC.Expression 字符串表达式解析库

一款支持数学运算，逻辑运算，字符串运算，常用数学函数运算以及其它常用自定义函数运算的工具库。

1. 功能说明

将字符串表达式解析成表达式树
对表达式树进行计算
计算字符串数学表达式的值
计算字符串逻辑表达式的值
字符串表达式中支持变量
支持常用数学函数
支持参数属性计算
支持牛顿法求一元函数

2. 用途

自己想写个计算器但是不会做字符串解析（使用，研究，Ctrl-CV大法皆可）
项目中需要做数学运算来动态获取值
项目中需要自定义配置逻辑表达式来进行条件约束

3. 使用说明

3.1 安装使用

3.1.1 NuGet安装

NuGet中搜索HLCExpression进行安装使用

dotnet add package HLCExpression

3.1.2 不含参数计算

// 计算返回数值结果
Expression.From("CEILING(50.12+1)").Invoke().NumberResult
// 计算返回Boolean结果
Expression.From("2.1<=1.1").Invoke().BooleanResult
// 计算返回String结果
Expression.From("TOSTR(DATETIME('2021-01-01'), 'yyyy-MM-dd')").Invoke().StringResult 
// 更多示例见代码单元测试

3.1.3 含参数计算

// 构建参数字典
var parameters = new Parameters()
{
    {"num", 123456},
    {"numlist1", new List<decimal>(){1,2,3,4,5}},
    {"str", "abcde"},
    {"strnum", "123.3"},
    {"empty", ""},
    {"true", true },
    {"false", false },
    {"strlist1", new List<string>(){"aaa","bbb","ccc"}},
    {"range", new Parameter("(1,5)", ParameterType.Range)},
    {"dt", new Parameter(DateTime.Parse("2021-01-01"))},
};
// 添加属性测试参数
parameters["metadata"] = new Parameter("metadataValue");
parameters["metadata"].Metadata["meta01"] = "value01";
parameters["metadata"].Metadata["meta02"] = "True";
parameters["metadata"].Metadata["meta03"] = "123";

// 获取指定参数的指定属性值
Expression.From("META({metadata}, 'meta01') == 'value01'").Invoke(parameters).BooleanResult
Expression.From("META({metadata}, 'meta03', 'num') == 123").Invoke(parameters).BooleanResult

// 计算表达式
var aaa = Expression.From("IN({str4},{strlist1}) && IN({str1},{strlist1}) || (1+2*3-4)==MAX(1+2,2)");
aaa.Invoke(parameters);

// 计算并返回boolean值
Expression.From("{strnum}<134").Invoke(parameters).BooleanResult

3.1.4 表达式设置

// 继承ExpressionSetting
// 重写里面的属性和方法
public class MySetting : ExpressionSetting
{
    public override bool HasStringStartChar => false;
    public override bool HasStringEndChar => false;
    public override bool HasVariableEndChar => false;
    public override char VariableStartChar => '$';
}

// 应用设置
ExpressionSetting.SetSetting(new MySetting());

3.1.5 牛顿法求一元函数

// 求参数num2的值
Expression.From("{num1}+{num2}+{num1}*{num2}-{num1}*4.5+{num2}*0.5").NewtonSolve("num2", parameters);

3.2 支持的二元运算符

运算符前后空格会被忽略，但运算符不能被空格拆分。

符号	说明	优先级	约束	示例
^	指数	100	左右只能是数字或表达式结果为数字	5^2
%	取模	50	左右只能是整数或表达式结果为整数	5%2
*	乘法	50	左右只能是数字或表达式结果为数字	5*2
/	除法	50	左右只能是数字或表达式结果为数字	5/2
+	加法	40	左右只能是数字或表达式结果为数字	5+2
-	减法	40	左右只能是数字或表达式结果为数字	5-2
>	大于	30	左右只能是数字或表达式结果为数字	5>2
>=	大于等于	30	左右只能是数字或表达式结果为数字	5>=2
<	小于	30	左右只能是数字或表达式结果为数字	5<2
<=	小于等于	30	左右只能是数字或表达式结果为数字	5<=2
==	等于	30	左右只能是数字或表达式结果为数字	5==2
!=	不等于	30	左右只能是数字或表达式结果为数字	5!=2
&&	与运算	20	左右只能是Boolean或表达式结果为Boolean	true && false
\|\|	或运算	10	左右只能是Boolean或表达式结果为Boolean	true \|\| false

3.3 支持的函数运算

函数名与后面的左括号之间不能有空格，参数前后可以有空格。

3.3.1 条件判断

函数	说明	简单示例	返回类型
`IF()`	逻辑判断	`IF(1>2, true, 1)` `IF(1 > 2, 2 > 4, false)`	任意值
`SWITCH()`	精准开关匹配	`SWITCH({A}, 1:'str', 2:'2')` `SWITCH({A}, 'A':1, 'B':2)`	任意值
`SWITCHC()`	模糊开关匹配	`SWITCHC({A}, '1':'str', '2':'2')` `SWITCHC({A}, 'A':1, 'B':2)`	任意值

IF 逻辑判断

必须三个参数，第一个为要判断的逻辑值，在参数一为ture时返回第二个参数结果，否则返回第三个参数结果

IF(1>2,11,22) ==> 22

IF(1<2,11,22) ==> 11

SWITCH 精准开关匹配

第一个参数与后面参数匹配值(:前)相同时返回对应的结果值(:后)

SWITCH(1, 1:'A', 2:22, 3:'C') ==> A

SWITCH(2, 1:'A', 2:22, 3:'C') ==> 22

SWITCHC 模糊开关匹配

第一个参数包含后面参数匹配值(:前)相同时返回对应的结果值(:后)

SWITCHC(123, 1:'A', 2:22, 3:'C') ==> A

SWITCHC(222, 1:'A', 2:22, 3:'C') ==> 22

3.3.2. 数值函数

函数	说明	简单示例	返回类型
`CEILING()`	向上取整	`CEILING(1.1)` `CEILING(1.1+2.2)`	数值
`FLOORING()`	向下取整	`FLOORING(1.1)` `FLOORING(1.1+2.2)`	数值
`ROUNDING`	四舍五入	`ROUNDING(1.1)` `ROUNDING(1.1+2.2, 1)`	数值
`MAX()`	取最大值	`MAX(1.1, 2, 3)` `MAX(1.1+2.2, 3, 4)`	数值
`MIN()`	取最小值	`MIN(1.1, 2, 3)` `MIN(1.1+2.2, 3, 4)`	数值

CEILING 向上取整

一个参数

CEILING(1.1) ==> 2

CEILING(1.1+2.2) ==> 4

FLOORING 向下取整

一个参数

FLOORING(1.1) ==> 1

FLOORING(1.1+2.2) ==> 3

ROUNDING 四舍五入

第二个参数可选，表示要四舍五入的小数位数

ROUNDING(1.4) ==> 1

ROUNDING(1.5) ==> 2

ROUNDING(1.44, 1) ==> 1.4

ROUNDING(1.45, 1) ==> 1.5

MAX 取最大值

多个参数，参数之间用半角逗号分隔

MAX(1.1, 2, 3) ==> 3

MAX(3.3+2.2, 3, 4) ==> 5.5

MIN 取最小值

多个参数，参数之间用半角逗号分隔

MAX(1.1, 2, 3) ==> 3

MAX(3.3+2.2, 3, 4) ==> 5.5

3.3.3. 文本函数

函数	说明	简单示例	返回类型
`CONCAT()`	字符串拼接	`CONCAT({A}, 'str')` `CONCAT({A}, 1, 'str')`	字符串
`SUBSTR()`	取子串	`SUBSTR({A}, 1, 2)` `SWITCH({A}, 0, 2)`	字符串
`SUBNUM()`	取字串转数值	`SUBNUM({A}, 1, 2)` `SUBNUM({A}, 0, 2)`	数值
`LEFT()`	从左侧取指定长度子串	`LEFT({OPT:A}, 2)` `LEFT('123456', 3)`	字符串
`RIGHT()`	从右侧取指定长度子串	`RIGHT({OPT:A}, 2)` `RIGHT('123456', 3)`	字符串
`REVERSE()`	反转字符串	`REVERSE({OPT:A})` `REVERSE('123456')`	字符串
`FIND()`	获取下标	`FIND({OPT:A}, '2')` `FIND('123456', '23')`	整数
`LENGTH()`	获取字符串长度	`LENGTH({OPT:A})` `LENGTH('123456')`	整数

CONCAT 字符串拼接

对所有参数进行字符串方式拼接

CONCAT(1,'23', 4) ==> 1234

CONCAT('A','BC', 4) ==> ABC4

SUBSTR 取子串

第二个参数为开始下标（下标从0开始），第三个参数为取串长度（不传时取到尾）

SUBSTR('ABCDE', 0) ==> ABCDE

SUBSTR('ABCDE', 0, 3) ==> ABC

SUBSTR('ABCDE', 2) ==> CDE

SUBSTR('ABCDE', 2, 2) ==> CD

SUBNUM 取字串转数值

第二个参数为开始下标（下标从0开始），第三个参数为取串长度（不传时取到尾）

SUBNUM('ABC01230321', 3) ==> 1230321

SUBNUM('ABC01230321', 3, 3) ==> 12

SUBNUM('ABC01230321', 7, 1) ==> 0

SUBNUM('ABC01230321', 7, 2) ==> 3

3.3.4. 逻辑函数

函数	说明	简单示例	返回类型
`NOT()`	逻辑取反	`NOT(true)` `NOT(true && false)` `NOT(1 > 2)`	逻辑值
`AND()`	逻辑与运算	`AND(true, true, false)` `AND(1 > 2, 2 > 4, false)`	逻辑值
`OR()`	逻辑或运算	`OR(true, true, false)` `OR(1 > 2, 2 > 4, false)`	逻辑值
`IN()`	包含判断	`IN({A}, 1, 2)` `IN({A}, 1, 2+3)`	逻辑值
`HASVALUE()`	是否有数据	`HASVALUE({A})` `HASVALUE({B})`	逻辑值
`ISNUMBER()`	是否是数值	`ISNUMBER({A})` `ISNUMBER({A}+{B})`	逻辑值
`ISSTART()`	是否以指定字符串开始	`ISSTART({OPT:A}, 'a')` `ISSTART({OPT:A}, '123')`	逻辑值
`ISEND()`	是否以指定字符串结尾	`ISEND({OPT:A}, 'a')` `ISEND({OPT:A}, '123')`	逻辑值
`ISMATCH()`	是否可以用指定正则匹配	`ISMATCH('123456', '^\\d*$')` `ISMATCH('123456', '^1\\d{5}$')`	逻辑值

IN 包含判断

判断第一个参数是否在后面的参数中

IN(1,5,4,3,2,1) ==> true

IN(1,2,3,4,5) ==> false

3.3.5. 参数函数

函数	说明	简单示例	返回类型
`DATETIME()`	字符串转日期时间	`DATETIME('2021-02-01 12:00')` `DATETIME('202102011200', 'yyyyMMddHHmm')`	日期
`GET()`	获取值或返回默认值	`GET({A}, 'AAA')` `GET({NUM},123)`	任意值
`TONUM()`	转为数值	`TONUM({NUM1})` `TONUM('123')`	数值
`TOSTR()`	转字符串	`TOSTR({DATE})` `TOSTR({DATE}, 'yyyy-MM-dd')`	字符串
`META()`	获取参数属性	`META({A}, 'name')` `META({A}, 'age', 'num')`	字符串或指定类型txt/num/bool
`DATAMETA()`	获取数据值属性	`DATAMETA({OPT:A}, 'meta03')` `DATAMETA({OPT:A}, 'meta02', 'bool')`	字符串或指定类型txt/num/bool

DATETIME 转日期

第二个参数为日期格式化模式

日期格式化字符串示例：yyyy-MM-dd HH:mm:ss

TOSTR 转日期

第二个参数为格式化字符串

日期格式化字符串示例：yyyy-MM-dd HH:mm:ss

3.3.6. 数学函数

函数	说明	简单示例	返回类型
`ABS()`	绝对值函数	`ABS(1.1)` `ABS(1.1+2.2)`	数值
`SIN()`	正弦函数	`SIN(1.1)` `SIN(1.1+2.2)`	数值
`ASIN()`	反正弦函数	`ASIN(1.1)` `ASIN(1.1+2.2)`	数值
`COS()`	余弦函数	`COS(1.1)` `COS(1.1+2.2)`	数值
`ACOS()`	反余弦函数	`ACOS(1.1)` `ACOS(1.1+2.2)`	数值
`TAN()`	正切函数	`TAN(1.1)` `TAN(1.1+2.2)`	数值
`ATAN()`	反正切函数	`ATAN(1.1)` `ATAN(1.1+2.2)`	数值
`ATAN2()`	反余切函数	`ATAN2(1,2)` `ATAN2(1+1, 2+2)`	数值
`SINH()`	双曲正弦函数	`SINH(1.1)` `SINH(1.1+2.2)`	数值
`COSH()`	双曲余弦函数	`COSH(1.1)` `COSH(1.1+2.2)`	数值
`TANH()`	双曲正切函数	`TANH(1.1)` `TANH(1.1+2.2)`	数值
`RAD()`	角度转弧度	`RAD(1.1)` `RAD(1.1+2.2)`	数值
`DEG()`	弧度转角度	`DEG(1.1)` `DEG(1.1+2.2)`	数值
`LOG()`	自然对数	`LOG(2)` `LOG(2, 5)`	数值
`LOG10()`	以10为底对数	`LOG10(2)` `LOG10(2+5)`	数值
`EXP()`	e的指数次幂	`EXP(1.1)` `EXP(1.1+2.2)`	数值
`FACT()`	阶乘	`FACT(5)` `FACT(2+3)`	数值
`SQRT()`	平方根	`SQRT(20)` `SQRT(1.1+2.2)`	数值
`MOD()`	取余数	`MOD(20, 3)` `MOD(10+20, 1+2)`	数值
`POW()`	指数	`POW(20, 3)` `POW(10+20, 1+2)`	数值
`PI()`	圆周率PI	`PI()`	数值

3.3.7 数组函数

函数	说明	简单示例	返回类型
`ASUM()`	数组求和	`ASUM({Array})`	数值
`ACOUNT()`	数组长度	`ACOUNT({Array})`	整数
`AINDEX()`	获取指定下标数据	`AINDEX({Array}, 1)`	任意值
`AMATCH()`	下标搜索	`AMATCH({Array}, 100)`	整数
`AMAX()`	数组最大值	`AMAX({Array})`	数值
`AMIN()`	数组最小值	`AMIN({Array})`	数值
`AMAXDIFF()`	数组最大相邻差	`AMAXDIFF({Array})`	数值
`AMINDIFF()`	数组最小相邻差	`AMINDIFF({Array})`	数值

3.4 约束说明

字符串

字符串前后使用单引号，如：'ABC'
字符串可以使用大小写字母/数字/中文/小数点/下划线，如: 'ABC_123.45中文'
其他特殊符号不允许使用，否则解析出错

Boolean值

公式中直接输入小写：true / false

变量

变量前后使用大括号括起来，如：{key}
变量可以使用大小写字母/数字/小数点/下划线，如: {ABC_123.45}
其他特殊符号不允许使用，否则解析出错

4. 表达式示例

12.3+4.5*6/7-8^9+10%3
12.3+4.5*6/(7-8)^9+(10%3)
12.3+4.5*6/7-8^9+10%3+MIN(1,2,3)-MAX(1,2,3)
12.3+4.5*6/7-8^9+10%3+MIN(1,2,3)-MAX(1,2,3)+CEILING(1+2.3)
12.3+4.5*6/7-8^9+10%3+MIN(1,2,3)-MAX(1,2,3)+FLOORING(1+2.3)
12.3+4.5*6/7-8^9+10%3+MIN(1,2,3)-MAX(1,2,3)+ROUNDING(1+2.3)
true && IN(3,1,2,3,1+2)
true && IN('AA','A','AA','AAA')
true && IF(1>2,true,false)
true || IF(1<2,true,false)
true || NOT(IF(1<2,true,false))
NOT(true || NOT(IF(1<2,true,false)))
ADD(1<2,1<3,1<4)
OR(1<2,1<3,1<4)
IF((1+{aaa})>2,{bbb},{ccc})
IF(IN({aaa},'AAA','BBB','CCC') && IN({bbb},'AAA','BBB','CCC'), {bbb}, {ccc})
ROUNDING(SIN(RAD(30)), 6)
ROUNDING(DEG(ASIN(0.5)), 6)
ROUNDING(COS(RAD(60)), 6)
ROUNDING(DEG(ACOS(0.5)), 6)
ROUNDING(TAN(RAD(45)), 6)
ATAN(1/2)==ATAN2(2,1)
ROUNDING(SINH(1), 6)
ROUNDING(COSH(2), 6)
ROUNDING(TANH(2), 6)
ROUNDING(RAD(2), 6)
ROUNDING(DEG(2), 6)
ROUNDING(LOG(2), 6)
ROUNDING(LOG(2,5), 6)
//更多请看代码单元测试

apgk/HLC.Expression

HLC.Expression 字符串表达式解析库

1. 功能说明

2. 用途

3. 使用说明

3.1 安装使用

3.1.1 NuGet安装

3.1.2 不含参数计算

3.1.3 含参数计算

3.1.4 表达式设置

3.1.5 牛顿法求一元函数

3.2 支持的二元运算符

3.3 支持的函数运算

3.3.1 条件判断

IF 逻辑判断

SWITCH 精准开关匹配

SWITCHC 模糊开关匹配

3.3.2. 数值函数

CEILING 向上取整

FLOORING 向下取整

ROUNDING 四舍五入

MAX 取最大值

MIN 取最小值

3.3.3. 文本函数

CONCAT 字符串拼接

SUBSTR 取子串

SUBNUM 取字串转数值

3.3.4. 逻辑函数

IN 包含判断

3.3.5. 参数函数

DATETIME 转日期

TOSTR 转日期

3.3.6. 数学函数

3.3.7 数组函数

3.4 约束说明

字符串

Boolean值

变量

4. 表达式示例