fasteval3

代数表达式快速且安全评估

fasteval3 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）

用法

将以下内容添加到您的Cargo.toml中

[dependencies]
fasteval3 = "3.0.1"

您可以使用 codegen-units=1 来获得更好的运行时性能。在某些情况下，它将大大提高LLVM的编译时优化。

如果您使用的是 'nightly' Rust编译器，您可以使用 --features nightly 来启用在 'stable' Rust中尚未提供的优化。

您可以使用 --no-default-features 来禁用如 and、or、NaN、inf 等字母顺序关键字。 （这些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。
• 安全执行不受信任的表达式。
• 支持稳定Rust。
• 支持解释（即解析 & 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。
• fasteval3 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（&& ||）带有短路支持。
• 易于集成到各种不同类型的应用程序中，包括范围评估。
• 非常快的性能。

简单示例

这里有一个简单的示例。查看更多示例，请参阅API参考！

ez_eval()函数为您执行整个分配-解析-评估过程。它稍微有点低效，因为它总是分配一个全新的Slab，但它非常简单易用

fn main() -> Result<(), fasteval3::Error> {
    // This example doesn't use any variables, so just use an EmptyNamespace:
    let mut ns = fasteval3::EmptyNamespace;

    let val = fasteval3::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/OverzealousLotus/fasteval3$ 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

fasteval3旨在安全地评估不受信任的表达式。默认情况下，一个表达式只能执行数学运算；它无法执行其他类型的操作（如网络、文件系统或外部命令）。此外，我们防范恶意表达式

• 过长（大于4KB）的表达式。
• 过深嵌套（大于32级）的表达式。
• 具有太多值（大于64）的表达式。
• 具有太多子表达式（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()将返回一个错误。

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

性能基准

注意：以下基准已经过时，是在多年前的原始项目创建期间进行的！以下是对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非常大的性能差异。

编译表达式评估的性能

一次性解释（解析和评估）的性能

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

与tinyexpr C库（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

总结

这些结果令人印象深刻的是，fasteval3在所有基准测试和每种操作模式（解释、编译和不安全）中始终实现了最快的时间。要声称在任何这些指标中排名第一，可以通过牺牲其他指标的性能来实现，但要创建一个全面排名第一的设计却很困难。

由于广泛的稳健性能优势，fasteval3很可能非常适合您的动态评估需求。

许可证

fasteval3在MIT许可证的条款下分发。

有关详细信息，请参阅LICENSE。