Глызин Дмитрий
дата публикации 16-12-2002 19:15

---

Версия для печати

Цели использования

В некоторых областях часто встречается ситуация, когда требуется вычислять значения функций, задаваемых непосредственно во время работы программы. Иногда для этого достаточно создания интерпретаторов, которые производят как анализ, так и вычисление выражения средствами языка высокого уровня.

Однако в случаях, когда на первое место среди качеств программы выходит ее быстродействие, такой вариант становится неприемлемым. Как раз для приложений, производящих длительные вычисления, и был создан данный модуль, анализ формулы в котором производится так же, как и в интерпретаторах (благодаря однократности действия оно не оказывает влияния на скорость), но ее расчет при конкретных значениях переменных происходит с той же (либо большей) скоростью, что и при вызове обычных функций Delphi.

Возможности

• Проверяется корректность введенного выражения.
• Вычисляются правильно составленные выражения, содержащие бинарные операции +, -, *, /, ^, любые скобки, функции sin, cos, tg, ctg, exp, ln, lg, числовые константы типа extended (с точкой в качестве десятичного разделителя), и переменные произвольной длины, состоящие из букв любого алфавита и цифр.
• Одинаковые символы в разных регистрах считаются идентичными.
• Если аргументом функции является переменная либо константа, то их не обязательно заключать в скобки.
  Пример:

  -(x+cosy)/Exp[z]+LN {sin пеРеменная1-tg 3.14}

Ограничения текущей версии

a b c d e f g h i  + + + + + + + + ,

Это связано с использованием при вычислениях одного лишь стека сопроцессора для хранения промежуточных результатов, и будет исправлено в следующей версии.

Суть действий модуля

В памяти, соответствующей переменной типа "массив байтов", создается машинный код, соответствующий входной строке, после чего переменной типа "function:extended" присваивается адрес начала массива.

Использование модуля

1. Заводим переменную типа TFormula:

   TFormula=record
     CS:CodeSeg;  //массив с кодом
     DS:DataSeg; //массив с переменными и константами
     proc:tproc; //вызываемая функция
   end;
   var
     formula1:tformula;

2. Вызываем процедуру компиляции кода, в которой указываем нашу formula1, список имен используемых в ней переменных, и, конечно, входную строку.
3. Для вычисления значения функции в formula1.DS записываем значения переменных в том порядке, в котором их имена фигурировали в списке (при этом важно изменять только первые 0..число переменных-1 элементы DS, т.к. в последующих элементах хранятся значения констант из входной строки), а затем вызываем formula1.proc, которая и возвратит искомое значение.

Использованные идеи и алгоритмы

• Алгоритм Эрли проверки корректности входной строки.
• Упрощенный вариант алгоритма Дейкстры перевода в обратную польскую запись на основе стека с приоритетами.
• Способ формирования кода в памяти из программы Сергея Втюрина.
• Методы вычисления различных математических функций из открытых исходников модуля Math.

Скачать проект Compiler.zip (25K)