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一. 简介
一个数学表达式计算器，能实现和 UIWebView 的 stringByEvaluatingJavaScriptFromString: 一样的计算效果，但效率要高很多，可以在子线程中执行；
基本全面覆盖 NSExpression 的 expressionForFunction:arguments 中的所有function，使用要比 NSExpression 简单很多，只需将注意力放大expression表达式的编辑上，将任意复杂度的表达式，通过eval:方法传入便可轻松得到计算结果；
支持复杂加减乘除四则运算，与或非逻辑运算，和大于小于等比较运算；
支持三目运算；
表达式中能自动识别处理的函数，基本全部覆盖NSExpression，有的未实现的，因为可以自己有数学表达式表达，比如 a+b，这个表达式计算最基本功能，无需通过函数调用来实现；
以上所述的计算类型在符合数学表达式逻辑的前提下，可以组合在一个表达式中，函数支持嵌套调用；
支持字符串相加（字符串拼接）；
开发者可以扩展自己的函数，通过构建 DFEvaluatorFunction 对象来声明自定义的函数，详细使用方式可以参考 demo。
二. 使用方式
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引入头文件
#importDFEvaluator.h 文件中只声明了4个方法：
- -(id)eval:(NSString *)expression // 用于传入表达式进行计算并返回计算结果
- -(void)setCustomFunctions:(NSDictionary *)customFunctions // 用于给开发者注册自定义方法
- -(void)setDateFormatter:(NSDateFormatter *)dateFormatter // 设置支持的日期格式，默认只支持 yyyy-MM-dd HH:mm:ss 格式
- -(void)withoutFunctionTransfer:(BOOL)withoutFunction; // 不支持函数调用，仅用于计算纯数学表达式，默认为支持函数调用
- -(id)eval:(NSString *)expression // 用于传入表达式进行计算并返回计算结果
开发者仅需通过这4个 API 来使用表达式计算全部功能
// DFEvaluator.h
@interface DFEvaluator : NSObject
#pragma mark - API
/**
* 表达式计算
*
* @param expression 需要计算的表达式
*
* @return 计算结果
*/
- (id)eval:(NSString *)expression;
/**
* 设置开发者自定义的函数集
*
* @param customFunctions 每个函数用 DFEvaluatorFunction 对象来描述，以函数名为 key
*
*/
- (void)setCustomFunctions:(NSDictionary *)customFunctions;
/**
* 设置支持的日期格式，默认只支持 yyyy-MM-dd HH:mm:ss 格式
*
* @param dateFormat 日期格式
*/
- (void)setDateFormat:(NSString *)dateFormat;
/**
* 不支持函数调用，仅用于计算纯数学表达式，默认为支持函数调用
*/
- (void)withoutFunctionTransfer:(BOOL)withoutFunction;
@end
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具体使用方式
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支持的数学运算操作符和操作数类型
typedef NS_ENUM(NSInteger, DFEvaluatorNodeType) { /** * 未知 0 */ Unknown, /** * + 加 */ Plus, /** * - 减 */ Subtract, /** * * 乘 */ MultiPly, /** * / 除 */ Divide, /** * ( 左括号 */ LParentheses, /** * ) 右括号 */ RParentheses, /** * % 求模,取余 */ Mod, /** * ^ 幂运算 */ Power, /** * << 左移位 */ LShift, /** * >> 右移位 */ RShift, /** * & 按位与 */ BitwiseAnd, /** * | 按位或 */ BitwiseOr, /** * && 逻辑与 */ And, /** * || 逻辑或 */ Or, /** * ! 逻辑非 */ Not, /** * == 比较等 */ Equal, /** * != 或 <> 比较不等 */ Unequal, /** * > 比较大于 */ GT, /** * < 比较小于 */ LT, /** * >= 比较大于等于 */ GTOrEqual, /** * <= 比较小于等于 */ LTOrEqual, /** * 数值 */ Numeric, /** * 字符串 */ String, /** * 日期时间 */ Datetime }; -
使用示例
// 简单四则运算 [DFEvaluator eval:@"22 + 33 * 66 + 3^5"]; // 3^5 3的5次方 // 简单比较运算 [DFEvaluator eval:@"5 < 6"]; // 逻辑运算 [DFEvaluator eval:@"5 < 3 || 6 > 5)"]; // 位运算 [DFEvaluator eval:@"4 << 5"]; // 字符串相加 [DFEvaluator eval:@"\"Hello\" + \" \" + \"World\" << 5"]; -
包含函数的运算
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支持的函数清单
// 逻辑运算类 ternaryOperation(5<7, \"真\", \"假\") // 三目表达式 日期类处理方法, 日期字符串格式要求为：yyyy-MM-dd或者yyyy-MM-dd HH:mm:ss dateDiff(差值类型, 较早日期, 较晚日期) // 时间差值 getYear(date) // 获取日期中的年份 getQuarter(date) // 获取日期中的第几季度 getLocalQuarter(date) // 获取日期中的中文第几季度 getMonth(date) // 获取日期中的月份 getLocalMonth(date) // 获取日期中的中文月份 getWeek(date) // 获取日期中的第几周 getLocalWeek(date) // 获取日期中的中文第几周 getDayOfWeek(date) // 获取日期中的星期几 getLocalDayOfWeek(date) // 获取日期中的中文星期几 getDay(date) // 获取日子 getLocalDay // 获取中文日子 now() // 获取现在时间 // 数值类 getLocalMoney(digit) // 将数值转换为大写金额 round(digit) // 数值四舍五入 ceil(digit) // 数值0舍1入 trunc(digit) // 向下取整 floor(digit) // 向下取整 abs(digit) // 求绝对值 sqrt(digit) // 开平方 log(digit) // 底数为e对数 ln(digit) // 底数为e对数 log10(digit) // 底数为10对数 log2(digit) // 底数为2对数 raiseToPower(x, n) // 计算 x 的 n 次方 exp(digit) // 求e的x次方 bitwiseXor(a, b) // a 异或 b onesComplement(a) // a 的补码 average(digit, digit, ...) // 求平均 sum(digit, digit, ...) // 求和 count(digit, digit, ...) // 计数 min(digit, digit, ...) // 找最小值 max(digit, digit, ...) // 找最大值 median(digit, digit, ...) // 找中值 mode(digit, digit, ...) // 一数组或数据区域中出现频率最多的数值 stddev(digit, digit, ...) // 样本标准偏差 random(void) // 获取随机数小数 randomn(digit) // 获取随机数整数 // 字符串类 contains("待检字符串", "被包含字符串") // 检查包含子字符串 unContains("待检字符串", "不被包含字符串") // 检查不包含子字符串 lowercase("字符串") // 转小写 uppercase("字符串") // 转大写 -
调用方式
// 三目运算函数 [DFEvaluator eval:@"ternaryOperation(5<7, \"真\", \"假\")"]; // 获取大写金额 [DFEvaluator eval:@"getLocalMoney(10086)"]; // 复杂混合运算表达式 [DFEvaluator eval:@"dateDiff(\"dd\", \"2016-12-17\", now()) * 10 - getYear(now()) + max(11, 22,33,1000) * sqrt(floor(1000.445))"];
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自定义函数的使用，以 demo 为例：
第一步：自定义方法的OC实现
demo 中在 ViewController.m 实现了如下四个方法，可以看到返回时，均构建了 DFEvaluatorFunctionResult 类实例来返回，这是必须的；方法中传入的 param 会根据表达式中调用函数时括号内传入的参数情况解析成字符串，一维数组，或者二维数组，具体规则看如下代码段的注释。
#pragma mark - 自定义函数测试 /* * 不带参函数 * 在表达式中写入 test1() * * @return 创建 DFEvaluatorResult 实例，返回函数运行结果 */ - (DFEvaluatorFunctionResult *)test1 { return [[DFEvaluatorFunctionResult alloc] initWithResult:@"测试不带参函数" dataType:DFEvaluatorFunctionResultDataTypeString] ; } /* * 带一个加单参数的函数 * * @param param 如在表达式中写：test2(123) 则此处 param 为: @"123" * * @return 创建 DFEvaluatorFunctionResult 实例，返回函数运行结果 */ - (DFEvaluatorFunctionResult *)test2:(id)param { return [[DFEvaluatorFunctionResult alloc] initWithResult:[NSString stringWithFormat:@"测试带参函数，传入参数为：%@", param] dataType:DFEvaluatorFunctionResultDataTypeString]; } /* * 一维多参函数，将所有参数拼接成一个字符串 * 如表达式中写：test3(123, 456, 789...) 数量根据自己的需要来定 * * @param param 此处得到 param 为一维数组 @[@"123", @"456", @"789"...] * * @return 创建 DFEvaluatorFunctionResult 实例，返回函数运行结果 */ - (DFEvaluatorFunctionResult *)test3:(id)param { // 将所有参数拼接成一个字符串 NSMutableString *result = [NSMutableString string]; for(NSString *str in param) { [result appendString:str]; } return [[DFEvaluatorFunctionResult alloc] initWithResult:result dataType:DFEvaluatorFunctionResultDataTypeString]; } /* * 二维多参函数，函数功能为将所有参数拼接为字符串 * 如表达式中写：test3(123, [456, 789], @"333", [234]...) 数量根据自己的需要来定 * * @param param 此处得到 param 为二维数组 @[@"123", @[@"456", @"789"], @"333", @[@"234"]...] * * @return 创建 DFEvaluatorFunctionResult 实例，返回函数运行结果 */ - (DFEvaluatorFunctionResult *)test4:(id)param { NSMutableString *result = [NSMutableString string]; for(id obj in param) { if([obj isKindOfClass:[NSArray class]]) { for(NSString *str in (NSArray *)obj) { [result appendString:str]; } } else { [result appendString:obj]; } } return [[DFEvaluatorFunctionResult alloc] initWithResult:result dataType:DFEvaluatorFunctionResultDataTypeString]; }第二步：构建 DFEvaluatorFunction 实例
如下代码将上述四个 test 方法分别构建一个 DFEvaluatorFunction 实例来进行描述，并以用于表达式调用的函数名为 key 存入字典，准备注入表达式解析计算器中。- (NSDictionary *)customFunctions { if(!_customFunctions) { _customFunctions = [NSMutableDictionary dictionary]; // test1 无参函数 DFEvaluatorFunction *function = [[DFEvaluatorFunction alloc] initWithFunctionName:@"test1" selector:@selector(test1) target:self]; [_customFunctions setObject:function forKey:function.functionName]; // test2 带一个参数的函数 function = [[DFEvaluatorFunction alloc] initWithFunctionName:@"test2" selector:@selector(test2:) target:self]; [_customFunctions setObject:function forKey:function.functionName]; // test3 带多个一维参数的函数 function = [[DFEvaluatorFunction alloc] initWithFunctionName:@"test3" selector:@selector(test3:) target:self]; [_customFunctions setObject:function forKey:function.functionName]; // test4 带多个二维参数的函数 function = [[DFEvaluatorFunction alloc] initWithFunctionName:@"test4" selector:@selector(test4:) target:self]; [_customFunctions setObject:function forKey:function.functionName]; } return _customFunctions; }第三步：将构建好的 DFEvaluatorFunction 实例注入表达式解析计算器
代码如下，即在 demo 中点击 “计算” 按钮时执行的代码/* * 创建表达式计算器对象 */ - (DFEvaluator *)evaluator { if(!_evaluator) { _evaluator = [[DFEvaluator alloc] init]; [_evaluator setCustomFunctions:self.customFunctions]; // 注入自定义函数集 // 默认就是这个格式 // [_evaluator setDateFormat:@"yyyy-MM-dd HH:mm:ss"]; // 默认就是 false，即表达式支持函数调用，当表达式不需要函数调用是，调用该方法置为 true，可以调高运算效率 // [_evaluator withoutFunctionTransfer:false]; } return _evaluator; }
最后上图看看运行效果
1. 开始运行.png
2. 选择函数.png
3. 选择指定测试用例.png
4. 选择确定输入到了输入框.png
5. 表达式无误完成计算.png
6. 表达式有错误计算失败.png
感兴趣请下载demo研究，运行后，点击快速测试，快速一睹 DFEvaluator 的风采吧！
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**博客：猿视界