先看看我們的成果:
網上的表達式計算器有很多,但這次我們來點,不同的,有兩點:
1)用戶可以編程以擴充計算器的函數
即右下角那個“添加函數按鈕”
比如,我們想增加一個"Factarial"階乘函數,我們可以“添加函數”
然后編輯我們的函數
最后“生成”即可,主窗口上會自動添加一個"Factarial"按鈕,然后就可以使用了(該函數將一直存在,除非你手動刪除它)
其實,主窗口上的所有函數按鈕都是這樣生成的
2)我們對表達式的計算將擺脫傳統的觀點(即傳統的對表達式進行詞法分析,語法分析等等),在編寫我們的計算器的代碼中,不會有任何的詞法分析、語法分析、后綴表達式轉換等
等。
啟發來自于這里:
假設有一個函數F
double F()
{
double r = 3*4.5+sin(50);
return r;
}
那么,我們就可以 Console.WriteLine("{0}",F());
我們計算了3*4.5+sin(50),但我們有進行麻煩的詞法分析與語法分析嗎?沒有,誰幫我們做了,編譯器,ok,關鍵就在這:如果計算器用戶在計算器主窗口上輸入表達式
3*4.5+sin(50),我們負責把它傳給F中的r,然后我們再把F的返回值輸出到用戶界面上就OK了,我們要做的就這些。
2 計算器上的函數
2.1 函數按鈕對應的函數在哪里?
在Functions.dll中,不要指望這我微軟給我們的,因為函數是用戶編寫的,我們也不知道用戶會編寫什么樣的函數,他甚至可以編寫一個播放音樂的函數(呵呵,我們的計算器
完全可以做到這點,不過似乎對于一個計算器來說這有些過分了)
2.2 誰來負責Functions.dll的生成?
不是.net2003,不是.net2005,是我們的計算器
要在用戶自定義函數的時候將函數打包到Functions.dll中,就涉及到一個編譯問題,我們將負責這一工作
2.3 誰給了我們編譯的權利?
System.CodeDom.Compiler和Microsoft.CSharp名字空間中有我們的答案(請參見Msdn)
我們的Functions.dll打包成功以后,我們就可以在計算表達式是調用其中的函數了
3 表達式的計算
3.1 如何計算?
在前面計算 3*4.5+sin(50)的例子中,已經說過,我們將利用編譯器幫我們計算,我們僅僅像Console.WriteLine("{0}",F())一樣簡單地將函數F的返回值輸出給用戶(F的返回值就是表達式的值):
double F()
{
double exp = 3*4.5+sin(50);//假設3*4.5+sin(50)就是用戶輸入的表達式
return exp;
}
3.2 F()從哪里來?到哪里去?
F()肯定不是我們事先寫好的,因為其中的exp的初始表達式是用戶來寫的
我們將這樣來解決這一問題:在用戶輸入表達式以后動態地生成函數F()的代碼 -> 將該代碼編譯 -> 調用編譯成功后的程序集中的該函數
/// <summary>
/// 將數學表達式轉化為C#程序
/// </summary>
/// <param name="express">用戶輸入的數學表達式</param>
/// <returns>返回C#程序代碼</returns>
public static string TranslateToCSharp(string express)
{
string s = "";
if (File.Exists(Function.GetPathOfFunctionDll()))
{
s += "using "+Function.FunctionNameSpace + ";\n";
}
s +=
"using System;\n" +
"namespace ComputeUnit\n" +
"{\n" +
"public class Compute\n" +
"{\n" +
" public static double GetResult()\n" +
" {\n" +
" return "+ TranslateToCSharpExpress(express) + ";\n"+
" }\n" +
"}" +
"}\n";
return s;
}
這里的GetResult()函數也就是我們所說的函數F()
3.3 誰幫我們取得計算結果?
反射!
假設用戶輸入了表達式express,我們將如同下面的代碼所敘述的那樣計算它
string source = TranslateUnit.TranslateToCSharp(express);
//這里加載了函數dll
string[] dlls = new string[1];
dlls[0] = Function.GetPathOfFunctionDll(); //這里加載了前面所說的Functions.dll
//編譯
CompilerResults results = CompilerUnit.Compile(source, false,true, dlls,null);
//重要:利用反射獲取計算結果
if (results.Errors.Count == 0)
{
Assembly ass = results.CompiledAssembly;
Type tp = ass.GetType("ComputeUnit.Compute");//ass.GetType("MyNamespace.MyClass");
// 獲取方法
MethodInfo mi = tp.GetMethod("GetResult");//tp.GetMethod("MyMethodl");
// 創建實例
Object obj = System.Activator.CreateInstance(tp);
//執行方法
try
{
object res = mi.Invoke(obj, null);
this.Output(res.ToString(), false, Color.Blue); //將計算結果輸出給用戶
}
catch (Exception ex)
{
MessageBox.Show(ex.ToString());
}
以上僅僅簡要敘述了此程序的核心問題,除此之外還有許許多多的細節問題,如果需要了解更多,你可以下載此程序的源代碼http://www.cnblogs.com/Files/zhouyinhui/ProgramCalculator.rar,里面有詳細的注釋,或email:yinhui_zhou@yahoo.com.cn聯系我