逆波兰表示法计算器

一个简单的程序，允许您以逆波兰表示法输入数学表达式（甚至多行），并对其进行评估。程序保留一个全局变量表，以便您可以存储用于以后使用的值。所有数字都存储为 RAMP 库提供的多位精度有理数，因此您的计算仅受限于您的内存（和有理数）。

这个小型项目始于必要性（我需要一个用于从终端快速编写表达式的程序，并且我希望它能够计算大数），并且为了尝试使用简单的词法分析器和简单的栈机（仅用于版本 0.1.1）。最初我只是想让它计算简单的算术，但在中途我开始添加一些提升用户体验的功能，如变量和其他命令，我计划添加一些其他功能。

从 crates.io 获取

cargo install rpn-c

Hello, World!

; "Hello, World!" -> "!dlroW ,olleH" reverse the string
; "!dlorW ,olleH" -> "21 64 6c 72 6f 57 20 2c 6f 6c 6c 65 48" convert each character into a byte
; "0x21646c726f57202c6f6c6c6548" -> "2645608968345021733469237830984" convert it single integer
; use '&' to print
2645608968345021733469237830984 &

; or, with the new sintax
"Hello, World!" &

构建说明

构建需要 nightly Rust 工具链，因为 RAMP 使用 nightly 特性以获得更好的性能（特别是：lazy_statics，内联汇编）。此外，RAMP 不支持交叉编译，但这只是一个小不便。此外，这个 crate 假定您正在为本机编译，并使用 target-cpu=native 标志自动启用与 CPU 相关的功能，例如向量化，以提高性能。这不允许交叉编译，如果您想为不同的架构进行交叉编译，您必须选择不同的目标 CPU。请注意，交叉编译尚未经过测试。

文件

将在未来添加对输入和输出文件的支持。

提示历史和配置文件可以根据操作系统相关标准在您的本地数据目录中找到。

语法（rpn-l）

rpn-l是rpn-c使用的语言（并为rpn-c开发）。它并不非常用户友好，但它能工作，并允许您为快速计算需求编写自己的脚本和函数。每个表达式（以及大多数命令）都使用固定词法来定义，因此不需要括号。只有两个例外（>和@），仍然具有已知的词法。

rpn-l语句由两种类型的标记组成：表达式，可以与其他表达式组合形成新的表达式；命令，不能组合，但有时需要由表达式先导。所有表达式标记都从左到右推入栈顶，但不进行评估。当rpn-c遇到命令时（始终从左到右），这可能导致最近推入栈的表达式的评估，或产生其他副作用。命令引起动作，它们不会推入栈中，这意味着它们不能在函数内部调用。

rpn-c维护一个包含所有标识符及其含义的表，只有命令可以更改此表，使得表达式和函数对其不可变。这似乎是一个限制，但不可变性允许评估树并行执行。

• 表达式
  • (+|-)<some_decimal_number>(/<another_number>)标识一个数值常数（一个分数）
    • 符号是可选的
    • 分母是可选的（不能没有分母留下悬空的/）
  • "<some_string>"标识一个字符串并将其转换为整数
    • \n换行符转义序列
    • \r回车符转义序列
    • \t制表符转义序列
    • \\反斜杠转义序列
    • \"双引号转义序列
    • <hex>任意字节转义序列（必须是两个十六进制数字）
  • <variable_name>标识一个变量
  • <exp0> <exp1> (+|-|*|/)执行一个算术二元操作
    • 操作具有固定词法，因此不需要括号
  • <exp0> <exp1> ~执行正减法
    • 如果结果小于0，则返回0
    • 否则返回结果
  • <exp0> <exp1> \执行欧几里得（或整数）除法
    • 执行除法并取整结果
    • 始终返回一个整数
  • <exp0> <exp1> ^ 执行指数运算
    • 为了保持在有理数范围内，使用 <exp1> 的向下取整绝对值作为指数
  • <exp0> <exp1> <exp2> _ 在模 <exp2> 下进行指数运算
    • 为了保持在有理数范围内，使用 <exp1> 和 <exp2> 的向下取整绝对值
  • <exp0> <exp1> <exp2> ? if-then 构造
    • 如果 <exp2> 不等于 0，则丢弃 <exp1>，计算并返回 <exp0>
    • 如果 <exp2> 等于 0，则丢弃 <exp0>，计算并返回 <exp1>
  • $<some_number> 识别一个参数
    • 参数只能在函数内部使用
  • <exp0> <exp1> ... <function_name> 调用函数
    • 每个 <expN> 对应于参数 $N
• 命令
  • <exp0> <function_name>|<arity> 声明一个 <arity> 的函数为 <exp1>
    • 函数在执行时被评估，如果标识符改变了其意义，引用它的函数将改变行为，请记得更新它们
    • 有时你可能想定义一个函数，从另一个函数中引用它，然后更改第一个函数
      • 这使函数之间可以相互递归
      • 请记住保持相同的arity，否则这会破坏其他函数
  • <exp0> <exp1> ... <expN-1> <expN> <expN+1> <function_name>@<arity> 声明了一个具有 <arity> N 的迭代函数
    • 等同于 <exp0> <exp1> ... <expN-1> <function_name> <expN> <expN+1> ? <function_name|<arity>，但效率略高
    • 在之前版本的 rpn-c 中需要这样做，当时没有实现 TCO (尾部调用优化)，现在只为了向后兼容
  • <exp0> =<variable_name> 评估栈顶的表达式并将其值赋给一个变量
  • <exp0> = 评估栈顶的表达式并将其打印出来
  • <exp0> # 评估栈顶的表达式并将其打印出来，同时 将结果推回栈中
  • <exp0> : 打印当前栈
  • > 评估并打印栈上的所有表达式（从栈顶开始）
  • <exp0> < 评估并复制栈顶的表达式
  • <exp0> & 评估 <exp0> 并将其作为字符串打印
    • 按字节读取分子，从最低有效位开始，并将其写入 stdout
    • 如果分母不是 1，则将其打印在新的一行上
  • <exp0> [] 评估 <exp0> 并打印一个近似值
    • 近似值是通过将数字转换为双精度浮点数来计算的
    • RAMP 在这个转换中使用了朴素的方法，因此近似值可能不准确
    • 未来将考虑使用 GMP 算法的转换
  • <exp0> ! 删除栈顶的表达式
    • 删除整个表达式，而不仅仅是最后一个令牌
  • % 删除整个栈
  • ;<some_comment> 注释整行的其余部分

0 zero|N

$0 1 + S|1

$I P|N

$0 ... $N-1 f1
...
$0 ... $N-1 fK
  h g|N

$0 1 ~ 
$0 1 ~ $1 ... $K f  ; Recursive call
$1 ... $K
  h                 ; Recursive case
  $1 ... $K g       ; Base case
  $0
    ? f|K+1

$0 1 + $1 ... $K mu-f_rec       ; Recursive case
$0                              ; Found minimum
$0 ... $k f                     ; Test for zero
  ? mu-f_rec|K+1                ; Auxiliary function

0 $0 ... $K-1 mu-f_rec mu-f|K   ; μ-function

$0 1 + $1 ... $K                ; Calculate next arguments
$0                              ; Found minimum
$0 ... $K f                     ; Test for 0
  mu-f_aux@K+1                  ; Auxiliary function

0 $0 ... $k-1 mu-f_aux mu-f|K   ; μ-function