meval

这个Rust crate提供了一个简单的数学表达式解析和评估。其主要目标是便于使用，同时提供一些灵活性。目前仅支持f64类型。一个典型的用例是在Rust中配置数值计算，比如通过配置文件或命令行参数来考虑初始数据和边界条件。

文档

• 完整的API文档

安装

只需将相应的条目添加到您的Cargo.toml依赖项列表中

[dependencies]
meval = "0.2"

并将此添加到您的crate根目录中

extern crate meval;

需要Rust 1.26。

简单示例

extern crate meval;

fn main() {
    let r = meval::eval_str("1 + 2").unwrap();

    println!("1 + 2 = {}", r);
}

需要从表达式定义Rust函数？没问题，使用Expr来处理此操作及更多

extern crate meval;

fn main() {
    let expr: meval::Expr = "sin(pi * x)".parse().unwrap();
    let func = expr.bind("x").unwrap();

    let vs: Vec<_> = (0..100+1).map(|i| func(i as f64 / 100.)).collect();

    println!("sin(pi * x), 0 <= x <= 1: {:?}", vs);
}

自定义常量和函数？定义一个Context！

use meval::{Expr, Context};

let y = 1.;
let expr: Expr = "phi(-2 * zeta + x)".parse().unwrap();

// create a context with function definitions and variables
let mut ctx = Context::new(); // built-ins
ctx.func("phi", |x| x + y)
   .var("zeta", -1.);
// bind function with a custom context
let func = expr.bind_with_context(ctx, "x").unwrap();
assert_eq!(func(2.), -2. * -1. + 2. + 1.);

对于2、3和N个变量的函数，分别使用Context::func2、Context::func3和Context::funcn。有关更多选项，请参阅Context。

如果您需要一个依赖于可变参数的自定义函数，您将需要使用Cell

use std::cell::Cell;
use meval::{Expr, Context};
let y = Cell::new(0.);
let expr: Expr = "phi(x)".parse().unwrap();

let mut ctx = Context::empty(); // no built-ins
ctx.func("phi", |x| x + y.get());

let func = expr.bind_with_context(ctx, "x").unwrap();
assert_eq!(func(2.), 2.);
y.set(3.);
assert_eq!(func(2.), 5.);

支持的表达式

meval支持浮点数的基本数学运算

• 二元运算符：+、-、*、/、%（余数）、^（幂）
• 一元运算符：+，-

它支持自定义变量和函数，如 x，weight，C_0，f(1) 等。变量或函数名必须以 [a-zA-Z_] 开头，并且只能包含 [a-zA-Z0-9_]。还支持具有可变参数数量的自定义函数。

内置函数（由 Context::new() 提供，在没有提供上下文的情况下）目前支持

• 使用与 Rust std 库 中同名函数实现的函数

  • sqrt，abs
  • exp，ln
  • sin，cos，tan，asin，acos，atan，atan2
  • sinh，cosh，tanh，asinh，acosh，atanh
  • floor，ceil，round
  • 符号函数

• 其他函数

  • max(x, ...)，min(x, ...)：1 个或多个数字的最大值和最小值

• 常量

  • π
  • e

#[macro_use]
extern crate serde_derive;
extern crate toml;
extern crate meval;
use meval::{Expr, Context};

#[derive(Deserialize)]
struct Ode {
    #[serde(deserialize_with = "meval::de::as_f64")]
    x0: f64,
    #[serde(deserialize_with = "meval::de::as_f64")]
    t0: f64,
    f: Expr,
}

fn main() {
    let config = r#"
        x0 = "cos(1.)"
        t0 = 2
        f = "sin(x)"
    "#;
    let ode: Ode = toml::from_str(config).unwrap();

    assert_eq!(ode.x0, 1f64.cos());
    assert_eq!(ode.t0, 2f64);
    assert_eq!(ode.f.bind("x").unwrap()(2.), 2f64.sin());
}