在一個報表稽核軟體專案中需要計算字串表示式的值（例如"1+2/3"）。同時，在編制稽核規則時也需要獲取稽核表示式是否存在語法錯誤。於是，在國內外網上搜索了幾個免費元件，感覺都不太好靈活實用。也使用了網上介紹的基於JScript.NET的表示式計算方法（本質上是模擬Javascript計算表示式），程式碼異常簡短且能獲取表示式的值，但不能滿足專案需求：

• 不能確定表示式或其子項計算後的資料型別。
  
• 不支援自定義函式，如常見的數值計算函式Truncate和字元處理函式Substr等。起因是，稽核軟體中要判斷某個字元型資料是否含空格、是否含非可見字元等，或根據某個標誌位判斷一個數據與另一個數據是否匹配。
• 不能自定義常見的iif(e1,e2,e3)函式和if e1 then e2 else e3結構。
  
• 不能使用{n}佔位符的引數計算形式，應用缺乏靈活性。
• 不能自定義運算子。特別，定義符合中文習慣的小於等於（≤）、大於等於（≥）和不等於（≠）運算子，以及更好理解的and/or邏輯表示。這個基於考慮，稽核規則表示式不僅我們要能看懂，更需要軟體使用者能看懂！例如1>=2 && 5<=6就不及1≥2 and 5≤6好理解。
• 計算出現異常時直接丟擲錯誤，無法內部捕獲，例如表示式錯誤、資料被0除、資料溢位等。
  

        總之，能找到的現有免費元件和方法不能滿足靈活性應用需求。於是，在2015年春節前編寫了一組TExprParser類（其dll庫檔案和測試程式可以

        1、名稱空間、類版本及其建構函式

        全部類位於名稱空間CSUST.Data.Expr中，可以直接使用的類有如下四個版本（基類為TExprChecker）和一個檢測類（TExprChecker）：

• 核心版：TExprParserKernal。該版本的表示式使用c/c++/c#的語法，支援常規數學計算（+-*/^，其中^是冪計算）、關係計算（==、!=、>=和<=）、邏輯計算（&&、||），支援兩個數學單目運算子（+-）和一個邏輯非單目運算子（!）。運算子的優先級別和結合方法與c/c++/c#的運算子相同。注意，該版本假設表示式沒有空格（字串中可以有空格）、沒有非可見字元。即，該版本沒有表示式規範性檢測的詳細解析資訊。
• 基本版：TExprParserBasic。該版本可以使用核心版的全部運算子，表示式可以不規範，將做嚴格的規範性檢測和完整的解析資訊提示。
• 擴充套件版：TExprParserEx。該版本支援表示式中使用佔位符{n}，支援iif(e1,e2,e3)函式，支援if e1 then e2 或if e1 then e2 else e3結構，支援and/or（代替&&/||）邏輯運算子。但iff()函式不支援巢狀。
• 中文版：TExprParserChina。該版本支援自定義函式（見下面的說明）及其巢狀使用（引數也可以使用函式），支援iif(e1,e2,e3)巢狀，支援四個中文數學運算子、六個中文關係運算符、中文左右圓括號、中文左右花括號、中文逗號。注意，表示式不支援中文雙引號（該字元作為一般字元處理）。
• 檢測類：TExprChecker。該類用於測試表達式是否正確。雖然上述四個版本也可以測試一個表示式，但TExprChecker類可以測試帶佔位符{n}的表示式，也可以避免參數不滿足要求的函式，例如被0除等。
  

        上述五個類都只有一個建構函式。其中，核心版、普通版和檢測版沒有動態引數（即不支援佔位符{n}），擴充套件版和中文版則有動態引數（與佔位符匹配，也可以省略），以擴充套件版和檢測舉例和簡介如下：

• TExprParserEx(string expr, params string[] paramValues)：expr為表示式字串，字元型資料使用西文雙引號標識。paramValues為給佔位符提供引數的字元動態陣列，資料項之間使用逗號分隔。例如：TExprParserEx parser = new TExprParserEx("1+2/{1}", 1.1)，{1}將由1.1代替。如果沒有動態引數，則TExprParserEx parser = new TExprParserEx("1+2/5")即可。
  
• TExprChecker(string expr)：該類有兩個事件Checked（檢測完成通知）和Checking（跟蹤每一步檢測情況），以及三個方法Check()（同步呼叫）、CheckAsync()（非同步呼叫）和Stop()（停止檢測）。該類的IsPassed屬性表示表示式是否通過測試，IsFinished表示檢測是否完成。

       事實上還有一個原生版TExprParserNative類，該版本不能直接使用，用於強調速度的特定場合。設計成這麼五個類，主要是考慮執行效能問題。從10萬次重複計算的結果看，中文版的時間是基本版的2倍多，是核心版2.2倍左右，是原生版的3倍多（使用等價表示式）。中文版耗時的關鍵原因在於函式搜尋及其遞迴呼叫，特別是函式及其引數的遞迴呼叫。如果在專案中使用並構建一般的計算表示式（自己可以保證表示式語法和運算子，沒有if判斷，也沒有函式和遞迴呼叫），使用核心板或效能接近的基本版就可以滿足要求。有if沒有函式呼叫，則使用擴充套件版即可。

       2、表示式解析與計算結果

       四個解析與計算類均有屬性：HasError、ErrorMessage、Result和IsValid（為HasError的邏輯反）。其中，布林值HasError為true表示表示式有錯誤，此時ErrorMessage是錯誤訊息。Result是一個TData類的例項，該類有三類結果值（boolean、decimal和string），由其TDataKind屬性決定，結果值由DeciamalValue、StringValue和BooleanValue三個屬性分別給出。注意，每個運算子均需要判斷所需要資料的型別，結果也將標記資料型別。

        3、函式及其引數

        TExprParserChina版支援三大類函式，可以滿足常規的數值、字串和日期計算需求（以下n2表示函式的第二引數，n3表示第三個引數）：

• 數值型函式：Abs（取絕對值）、Ceil（上取整）、Floor（下取整）、Truncate（擷取小數位）、Round（舍入到指定精度，n2）、ToStr（數值轉化為字串）、Val（轉換字串為數值）。例如，Ceil(1.1)將返回2，Round(1.555,2)將返回1.56。
• 字元型函式：Substr（取子串，n2，n3）、Left（取左串，n2）、Right（取右串，n2）、Trim（去前後空格）、Lower（全轉小寫）、Upper（全轉大寫）、Len（取字串長）、Match（匹配正則式，n2）、IsBlank（是空白）、HasBlank（含空白）、HasHideChar（含非可見字元）、HasBlankOrHideChar（含空白或非可見字元）、HasStr（包含子串，n2）、InStr（包含在字串中，n2）。其中的，Substr的第二引數n2表示起始位置（注意，以1開始計數）。例如：Substr("12345",2,4)將返回"2345"，Match("abc","abc")將返回true，InStr("abc","def")將返回false。
• 日期型函式：IsDate（是否為正確日期格式）、GetYear（取年份數）、GetMonth（取月份數）、GetDay（取日數）、DaysBetween（取兩天間的天數，n2）、Today（取當前日期，n2）、LastDay（取日期所在月的最後一天）、IsDayBefore（是否在日期之前，n2）、IsDaySame（是否為同一天，n2）、IsDayAfter（是否在日期之後，n2）、AddDay（增加日期天數，n2）、AddYear（增加日期年分數，n2）、AddMonth（增加日期月份數，n2）。例如，IsDate("2015-01-14")將返回true，Today(1)將返回"2015-01-15"（如果今天是14號），IsDayAfter("2015-02-14","2015-02-15")的結果是false。
  

        4、使用舉例（下載rar包有exe測試程式和dll）

        1）四個版均可以使用的表示式

        (-1*2+5)/-2+(2+3*5)>5^2&&-15.3++3!=6||5>=4||3<=5||!(4==4)&&5<6

        2）if e1 then e2 else e3 語句及函式巢狀

        if len("123") > 2 then truncate(len("123")) < 1 else 5/-3 > -3 || substr("123",2,abs(-1)) != "2"

        (if 2>1 then 2 else 1) * (if 22>11 then 22 else 11)

        3）iif(e1,e2,e3) 結構

        iif(3>2,"3>2","3<=2") + iif(5>6,"5<2","5>=6") 

        4）函式與佔位符使用

        Substr
        (
            IIF({1}≠{2} or 5 ≤ 4.999999999,  "12345", "abcde"),
            len({2})/2,
            5
        )

        Substr
        (
            if IsDaySame({1},today(0)) then today(1) else AddYear(today(1),1),
            2,
            iif(IsDaySame({1},today(0)), 8, 2)
        )

        上述表示式是換行形式，在測試程式中如果有佔位符則需要給佔位符號的值（字元型），如："csust"、"csust"。如果是程式設計形式，見如下程式碼

        TExprParserChina parser = new TExprParserChina(str, "csust","csust")，其中str為前面給出的表示式字串。

        5、幾點使用說明

• 佔位符{n}對應的引數中不能有函式、iif和if結構，但可以是表示式。這是因為使用了TExprParserBasic類來解析佔位符所代表的資料。
• if e1 then e2 else e3 語句不能巢狀，即不支援 if ... if ... then ... then ...的形式。事實上，支援巢狀的iif(e1,e2,e3)函式完全可以代替if...then...的作用。設計if...then...這個結構完全是從使用者理解表示式的角度考慮。當然，也可以支援if巢狀，只是搜尋關鍵字麻煩點、速度慢點而已。
• if e1 then e2 else e3 語句的結果可以使用，此時需要帶左右括號。例如：if (if 3>5 then 5 else 5) > 5 then 6 else 7 表示式是有效的。
• 檢測類TExprChecker使用了窮舉方法遍歷佔位符的兩種資料型別（數值和日期字串）。
• 表示式中最多支援30個不同的佔位符。
  

        該組類測試還夠充分（這裡謝謝幾位幫測試並發現了不少問題的同學），特別是其中的函式、佔位符和遞迴使用，難免有錯誤或不足，使用者如果發現問題或有更好的建議和方法，請不吝留言指正。這組類也是筆者將要使用的，自然會經常更新、維護和釋出（雖然釋出的是一個Dotfuscator混淆的dll庫（到csdn下載），但保證該dll能及時更新和可用）。