fasteval

代数表达式的快速且安全评估

fasteval 是一个用于解析、编译和评估代数表达式的库。它可以直接用作计算器语言（类似于 python），并且是构建高级语言的优秀基础。

文档

• API参考（docs.rs）

使用方法

将此内容添加到您的Cargo.toml中

[dependencies]
fasteval2 = "0.2.4"

您可以使用 codegen-units=1 以获得更好的运行时性能。在某些情况下，它将极大地提高LLVM的编译时优化。（请参阅 如何编写快速的Rust代码）。

如果您使用的是 'nightly' Rust编译器，您可以使用 --features nightly 来构建以启用在 'stable' Rust中尚不可用的优化。

您可以使用 --no-default-features 来禁用诸如 and、or、NaN、inf 等字母顺序关键字。 （这些单词可能对您的应用程序很重要。）

您可以使用 --features unsafe-vars 来启用 不安全变量。

特性

• 无依赖项。
• 安全执行不受信任的表达式。
• 支持稳定Rust。
• 支持解释（即解析和评估）以及编译执行（即解析、编译、评估）。
• 支持变量和自定义函数。
• fasteval 是构建高级语言的优秀基础。
• 支持许多内置函数和常量。
• 支持所有标准的代数一元和二元运算符（+ - * / ^ %），以及比较运算符（< <= == != >= >）和逻辑运算符（&& ||）并支持短路。
• 易于集成到多种不同的应用中，包括作用域评估。
• 性能非常快。

简单示例

这里有一个简单的示例。更多示例请参阅API参考！

函数ez_eval()为您执行整个分配-解析-评估过程。它稍微有些低效，因为它总是分配一个新的Slab，但它使用起来非常简单

fn main() -> Result<(), fasteval2::Error> {
    // This example doesn't use any variables, so just use an EmptyNamespace:
    let mut ns = fasteval2::EmptyNamespace;

    let val = fasteval2::ez_eval(
        "1+2*3/4^5%6 + log(100K) + log(e(),100) + [3*(3-3)/3] + (2<3) && 1.23",    &mut ns)?;
    //    |            |      |    |   |          |               |   |
    //    |            |      |    |   |          |               |   boolean logic with short-circuit support
    //    |            |      |    |   |          |               comparisons
    //    |            |      |    |   |          square-brackets act like parenthesis
    //    |            |      |    |   built-in constants: e(), pi()
    //    |            |      |    'log' can take an optional first 'base' argument, defaults to 10
    //    |            |      numeric literal with suffix: p, n, µ, m, K, M, G, T
    //    |            many built-in functions: print, int, ceil, floor, abs, sign, log, round, min, max, sin, asin, ...
    //    standard binary operators

    assert_eq!(val, 1.23);

    Ok(())
}

REPL演示

github.com/likebike/fasteval$ rlwrap cargo run --release --example repl
    Finished release [optimized] target(s) in 0.01s
     Running `target/release/examples/repl`
>>> print("Hello fasteval", 1, 2, 3)
Hello fasteval 1 2 3
3
>>> _ + 1
4
>>> _ + 1
5
>>> _ * 2
10
>>> _ ^ 0.5
3.1622776601683795
>>> let a = 1
1
>>> let b = a + 1
2
>>> let c = a + b * 3
7
>>> a + b + c
10
>>> push
Entered scope[1]
>>> let b = b + 10
12
>>> a + b + c
20
>>> pop
Exited scope[1]
>>> a + b + c
10
>>> 1+2*3/4^5%6 + log(100K) + log(e(),100) + [3*(3-3)/3] + (2<3) && 1.23
1.23
>>> 1+2*3/4^5%6 + print("log(100K) =",log(100K)) + log(e(),100) + [3*(3-3)/3] + (2<3) && 1.23
log(100K) = 5
1.23

安全性

fasteval旨在安全地评估不受信任的表达式。默认情况下，表达式只能执行数学运算；它无法访问其他类型的操作（如网络、文件系统或外部命令）。此外，我们还能防止恶意表达式

• 过长（大于4KB）的表达式。
• 过深嵌套（大于32层）的表达式。
• 值过多（大于64）的表达式。
• 子表达式过多（大于64）的表达式。

所有限制都可以在解析时自定义。如果任何限制被超过，parse()将返回一个Error。

请注意，您（开发者）可以定义可能执行危险操作的函数。确保所有自定义功能安全是您的责任。

性能基准

以下是性能基准的简要总结。对于更完整报告和分析，请参阅官方文档。

图表

请注意，以下图表使用对数刻度。因此，微小的视觉差异实际上代表了非常显著的性能差异。

编译表达式的评估性能

一次性解释（解析和评估）的性能

编译不安全变量的性能，与C库tinyexpr（我们测试集中唯一支持此模式的库）相比

解释不安全变量的性能，与C库tinyexpr（我们测试集中唯一支持此模式的库）相比

总结

这些结果令人印象深刻的是，fasteval在每次基准测试的每个操作模式（解释、编译和不安全）中都始终达到最快的时间。要牺牲其他方面的性能来获得任何这些指标的排名第一，很容易，但要创建一个在所有方面都能排名第一的设计是困难的。

由于广泛的强大性能优势，fasteval很可能成为您动态评估需求的绝佳选择。

许可证

fasteval根据MIT许可证条款分发。

有关详细信息，请参阅LICENSE。