AWK 计算器修订版

dbcat

说来有点不好意思，因为过于仓促，上次写的那个AWK求值程序只能支持简单的5种运算，而且还有很多不妥的地方。恰好今天有空，便对那个程序进行了些改进，使之能够支持"sin cos tg ..."等常用函数运算，及"! != < > ..."等逻辑运算。程序的基本原理不变，还是利用栈来进行操作。
   欢迎大家拍砖。



运行方法：

1. 
   
2. echo '
   
3. 1.1+2.3*sin(1.2*exp(3))+2.1^2.1
   
4. 1!=2&1|0
   
5. PI+E^arctan(1)
   
6. ' | awk -f eval
   

复制代码

程序代码eval:

1. 
   
2. 
   
3. #! /usr/bin/awk
   
4. # expression evaluator awk version
   
5. # author : dbcat at chinaunix
   
6. # email: deeperbluecat@gmail.com
   
7. # 用法:
   
8. # echo "4*arctan(sin(1))+sqrt(1.2)*(1-23*exp(3))-log(2+cos(3))"| awk -f eval
   
9. # echo "PI+E^sin(32.1%3.1)"|awk -f eval
   
10. # awk -f eval <( seq 1 100|tr "\n" "+"|sed 's/+//100' )
    
11. # echo '1!=2&1|0'|awk -f eval
    
12. # echo '1<=2+3>=(!2-1.1)+sin(1.2*(PI!=E))' | awk -f eval
    
13. # 支持的算术运算符号 : + - * / % ^ ( )
    
14. # 支持的函数运算 : sin cos tg log exp arctan sqrt int
    
15. # 支持的逻辑运算符号 : < > ! != <= >= & |
    
16. # 内置的常数 : PI  E
    
17. # 运行环境 : GNU Awk 3.1.4
    
18. # have fun
    
19. 
    
20. 
    
21. 
    
22. 
    
23. 
    
24. 
    
25. BEGIN{
    
26. 
    
27. # 运算符集合
    
28. symbol="+-*%<=!=>==|&>^SCLAEQTI/()@";
    
29. # 构造运算符优先级关系
    
30. consop(oppr);
    
31. 
    
32. }
    
33. 
    
34. 
    
35. 
    
36. 
    
37. 
    
38. 
    
39. 
    
40. #主函数
    
41. 
    
42. {
    
43.    split(funclib($0"@"),Ex," ");
    
44.    print evaluate(Ex);
    
45. }
    
46. 
    
47. 
    
48. 
    
49. 
    
50. 
    
51. 
    
52. 
    
53. 
    
54. 
    
55. 
    
56. # 表达式求值函数
    
57. 
    
58. function evaluate(Ex,OP,OF,c,k,t,x,str,y,r)
    
59. {
    
60.     k=1;
    
61.     push(OP,"@");
    
62.     c=Ex[k];
    
63.     while(c!="@" || gettop(OP)!="@")
    
64.       {
    
65.         if(index(symbol,c)==0)
    
66.           {
    
67.             push(OF,c);
    
68.             k=k+1;
    
69.             c=Ex[k];
    
70. 
    
71.           }else
    
72.           {
    
73.             t=priority(oppr,gettop(OP),c);
    
74.             if(t=="<")
    
75.              {
    
76.                push(OP,c);
    
77.                k=k+1;
    
78.                c=Ex[k];
    
79. 
    
80.              }else if(t=="=")
    
81.              {
    
82. 
    
83.                pop(OP);
    
84.                k=k+1;
    
85.                c=Ex[k];
    
86.              }else{
    
87. 
    
88.                str=pop(OP);
    
89.                y=pop(OF);
    
90.                x=pop(OF);
    
91.                r=calculate(x,str,y);
    
92.                push(OF,calculate(x,str,y));
    
93. 
    
94.             }
    
95. 
    
96.           }
    
97. 
    
98.       }
    
99.   return gettop(OF);
    
100. }
     
101. 
     
102. 
     
103. # 二元运算函数
     
104. 
     
105. function calculate(x,st,y)
     
106. {
     
107.     if(st=="+")
     
108.       return x+y;
     
109.     else if(st=="-")
     
110.       return x-y;
     
111.     else if(st=="*")
     
112.       return x*y;
     
113.     else if(st=="%")
     
114.       return x%y;
     
115.     else if(st=="/")
     
116.       return x/y;
     
117.     else if(st=="^")
     
118.       return x^y;
     
119.     else if(st=="S")
     
120.       return sin(y);
     
121.     else if(st=="C")
     
122.       return cos(y);
     
123.     else if(st=="L")
     
124.       return log(y);
     
125.     else if(st=="E")
     
126.       return exp(y);
     
127.     else if(st=="Q")
     
128.       return sqrt(y);
     
129.     else if(st=="A")
     
130.       return atan2(y,1);
     
131.     else if(st=="T")
     
132.       return sin(y)/cos(y);
     
133.     else if(st=="I")
     
134.       return int(y);
     
135.     else if(st=="<")
     
136.       return x<y;
     
137.     else if(st==">")
     
138.       return x>y;
     
139.     else if(st=="<=")
     
140.       return x<=y;
     
141.     else if(st==">=")
     
142.       return x>=y;
     
143.     else if(st=="==")
     
144.       return x==y;
     
145.     else if(st=="!=")
     
146.       return x!=y;
     
147.     else if(st=="&")
     
148.       return x&&y;
     
149.     else if(st=="|")
     
150.       return x||y;
     
151.     else if(st=="!")
     
152.       return !y;
     
153. 
     
154. }
     
155. 
     
156. 
     
157. 
     
158. 
     
159. # 算符优先关系函数
     
160. function consop(oppr,t,x,y,z,i,k,j,xl,yl,zl,tl)
     
161. {
     
162.    xl="+-";
     
163.    yl=" * / % ^ < <= ! & | > >= == != ";
     
164.    zl="SCALEQTI";
     
165.    tl="+ - * / % ^ < > ! != == >= <= & | S C A L E Q T I";
     
166.    split(tl,t," ");
     
167.    split(xl,x,"");
     
168.    split(yl,y," ");
     
169.    split(zl,z,"");
     
170. 
     
171.    for(k=1;k<=length(xl);k++)
     
172.      {
     
173.        for(j=1;j<=length(xl);j++)
     
174.         {
     
175.           oppr[x[k]""x[j]]=">";
     
176.           oppr[x[j]""x[j]]=">";
     
177.         }
     
178.        for(j=1;j<=length(yl);j++)
     
179.         {
     
180.           oppr[x[k]""y[j]]="<";
     
181.           oppr[y[j]""x[k]]=">";
     
182.           for(i=1;i<=length(yl);i++)
     
183.             {
     
184.               oppr[y[j]""y[i]]=">";
     
185.               oppr[y[i]""y[j]]=">";
     
186.             }
     
187.           for(i=1;i<=length(zl);i++)
     
188.             {
     
189.                 oppr[y[j]""z[i]]="<";
     
190.                 oppr[z[i]""y[j]]=">";
     
191.             }
     
192.         }
     
193.       for(j=1;j<=length(zl);j++)
     
194.         {
     
195.           oppr[x[k]""z[j]]="<";
     
196.           oppr[z[j]""x[k]]=">";
     
197.           for(i=1;i<=length(zl);i++)
     
198.            {
     
199.               oppr[z[j]""z[i]]=">";
     
200.               oppr[z[i]""z[j]]=">";
     
201.            }
     
202.         }
     
203.      }
     
204. 
     
205. 
     
206. 
     
207.        for(j=1;j<=length(tl);j++)
     
208.         {
     
209.            oppr[t[j]"("]="<";
     
210.            oppr[t[j]")"]=">"
     
211.            oppr[t[j]"@"]=">";
     
212.            oppr[")"t[j]]=">";
     
213.            oppr["("t[j]]="<";
     
214.            oppr["@"t[j]]="<";
     
215.         }
     
216.       for(j=1;j<=length(yl);j++)
     
217.        {
     
218.            oppr[y[j]"^"]="<";
     
219.        }
     
220. 
     
221.    oppr["(("]="<";oppr["()"]="=";
     
222.    oppr["))"]=">";oppr[")@"]=">";
     
223.    oppr["@("]="<";oppr["@@"]="=";
     
224. 
     
225. 
     
226. }
     
227. 
     
228. 
     
229. 
     
230. 
     
231. 
     
232. 
     
233. # 优先级别比较
     
234. 
     
235. function priority(oppr,op1,op2)
     
236. {
     
237.     return oppr[op1""op2];
     
238. }
     
239. 
     
240. 
     
241. 
     
242. 
     
243. 
     
244. 
     
245. # 分解表达式
     
246. 
     
247. function funclib(expr)
     
248. {
     
249. 
     
250.    gsub(/PI/,"3.141592653589793238460",expr);
     
251.    gsub(/E/,"2.718281828459045235360",expr);
     
252.    gsub(/sin/," & S ",expr);
     
253.    gsub(/cos/," & C ",expr);
     
254.    gsub(/log/," & L ",expr);
     
255.    gsub(/exp/," & E ",expr);
     
256.    gsub(/arctan/," & A ",expr);
     
257.    gsub(/sqrt/," & Q ",expr);
     
258.    gsub(/tg/," & T ",expr);
     
259.    gsub(/int/," & I ",expr);
     
260.    gsub(/[-*%+>=!&|<^()SCLAEQTI/@]/," & ",expr);
     
261.    gsub(/<[ ]*=/,"<=",expr);
     
262.    gsub(/>[ ]*=/,">=",expr);
     
263.    gsub(/=[ ]*=/,"==",expr);
     
264.    gsub(/![ ]*=/,"!=",expr);
     
265.    gsub(/&/," & ",expr);
     
266.    gsub(/[|]/," & ",expr);
     
267.    gsub(/![^=]/," N ! ",expr);
     
268. 
     
269.    return expr;
     
270. 
     
271. }
     
272. 
     
273. 
     
274. 
     
275. 
     
276. # 取栈顶
     
277. 
     
278. function gettop(arr,k,t)
     
279. {
     
280.     k=0;
     
281.     for(t in arr)
     
282.      {
     
283.         k++;
     
284.      }
     
285.     return arr[k-1];
     
286. }
     
287. 
     
288. #  进栈函数
     
289. 
     
290. function push(arr,x,t,k)
     
291. {
     
292.   k=0;
     
293.   for(t in arr)
     
294.    {
     
295.       k++;
     
296.    }
     
297. arr[k]=x;
     
298. 
     
299. }
     
300. 
     
301. 
     
302. #  出栈函数
     
303. 
     
304. function pop(arr,va,t,u)
     
305. {
     
306.   u=0;
     
307.   for(t in arr)
     
308.     {
     
309.       u++;
     
310.     }
     
311.   va=arr[u-1];
     
312.   delete arr[u-1];
     
313.   return va;
     
314. }
     
315. 
     
316. 
     

复制代码

另外：
受 WAKER 版主启发 ，写了一个精简版的，运行方法同上：

1. 
   
2. #! /usr/bin/awk
   
3. # GNU Awk 3.1.4
   
4. {
   
5. eval($0);
   
6. }
   
7. 
   
8. function eval(cmd,expression)
   
9. {
   
10.   expression = "awk \047BEGIN{print "cmd" }\047"
    
11.   system(expression)
    
12. }
    

复制代码

waker

葱白

xxjoyjn

有道是，巾帼不让须眉呀！佩服佩服

dbcat

原帖由 waker 于 2006-4-24 11:21 发表
葱白

表药盲目葱白

苏蓉蓉

呵呵，你这个不能对自定义的函数进行运算吧？
比如evaluate(func())

r2007

原帖由 苏蓉蓉 于 2006-4-24 19:50 发表
呵呵，你这个不能对自定义的函数进行运算吧？
比如evaluate(func())

准备忽悠楼主用awk重新实现一遍awk

苏蓉蓉

提一个建议嘛。

mooling

楼主已经中毒非浅了阿，呵呵：）

nix中的 lex、yacc、sed、awk、gperf、grep、sh 用好了感觉非常好，
而且欲罢不能阿。