/**
* 执行逆波兰式
* @return
*/
public Constant Execute(List <ExpressionToken> _RPNExpList)
{
if (_RPNExpList == null || _RPNExpList.Count == 0)
{
throw new ArgumentException("无法执行空的逆波兰式队列");
}
//初始化编译栈
Stack <ExpressionToken> compileStack = new Stack <ExpressionToken>();
foreach (ExpressionToken expToken in _RPNExpList)
{
if (ExpressionToken.ETokenType.ETOKEN_TYPE_CONSTANT == expToken.TokenType)
{
//读取一个常量，压入栈
compileStack.Push(expToken);
}
else if (ExpressionToken.ETokenType.ETOKEN_TYPE_VARIABLE == expToken.TokenType)
{
//读取一个变量
//从上下文获取变量的实际值，将其转化成常量Token，压入栈
Variable varWithValue = VariableContainer.GetVariable(expToken.Variable.VariableName);
if (varWithValue != null)
{
//生成一个有值常量，varWithValue.getDataValue有可能是空值
ExpressionToken constantToken = ExpressionToken.CreateConstantToken(
varWithValue.GetDataType()
, varWithValue.DataValue);
compileStack.Push(constantToken);
}
else
{
//throw new IllegalStateException("变量\"" +expToken.getVariable().getVariableName() + "\"不是上下文合法变量" );
//当变量没有定义时，视为null型
ExpressionToken constantToken = ExpressionToken.CreateConstantToken(
DataType.DATATYPE_NULL
, null);
compileStack.Push(constantToken);
}
}
else if (ExpressionToken.ETokenType.ETOKEN_TYPE_OPERATOR == expToken.TokenType)
{
Operator op = expToken.Op;
//判定几元操作符
int opType = op.OpType;
//取得相应的参数个数
Constant[] args = new Constant[opType];
ExpressionToken argToken = null;
for (int i = 0; i < opType; i++)
{
if (!(compileStack.Count == 0))
{
argToken = compileStack.Pop();
if (ExpressionToken.ETokenType.ETOKEN_TYPE_CONSTANT == argToken.TokenType)
{
args[i] = argToken.Constant;
}
else
{
//如果取出的Token不是常量，则抛出错误
throw new Exception("操作符" + op.Token + "找不到相应的参数，或参数个数不足;位置：" + expToken.StartPosition);
}
}
else
{
//栈已经弹空，没有取道操作符对应的操作数
throw new Exception("操作符" + op.Token + "找不到相应的参数，或参数个数不足;位置：" + expToken.StartPosition);
}
}
//构造引用常量对象
Reference reference = new Reference(expToken, args);
ExpressionToken resultToken = ExpressionToken.CreateReference(reference);
//将引用对象压入栈
compileStack.Push(resultToken);
}
else if (ExpressionToken.ETokenType.ETOKEN_TYPE_FUNCTION == expToken.TokenType)
{
if (!(compileStack.Count == 0))
{
ExpressionToken onTop = compileStack.Pop();
//检查在遇到函数词元后，执行栈中弹出的第一个词元是否为“）”
if (")".Equals(onTop.GetSplitor()))
{
bool doPop = true;
List <Constant> argsList = new List <Constant>();
ExpressionToken parameter = null;
//弹出函数的参数，直到遇到"("时终止
while (doPop && !(compileStack.Count == 0))
{
parameter = compileStack.Pop();
if (ExpressionToken.ETokenType.ETOKEN_TYPE_CONSTANT == parameter.TokenType)
{
argsList.Add(parameter.Constant);
}
else if ("(".Equals(parameter.GetSplitor()))
{
doPop = false;
}
else
{
//在函数中遇到的既不是常量，也不是"(",则报错
throw new Exception("函数" + expToken.TokenText + "执行时遇到非法参数" + parameter.ToString());
}
}
if (doPop && (compileStack.Count == 0))
{
//操作栈以空，没有找到函数的左括号（
throw new Exception("函数" + expToken.TokenText + "执行时没有找到应有的\"(\"");
}
//执行函数
Constant[] arguments = new Constant[argsList.Count];
arguments = argsList.ToArray();
//构造引用常量对象
Reference reference = new Reference(expToken, arguments);
ExpressionToken resultToken = ExpressionToken.CreateReference(reference);
//将引用对象压入栈
compileStack.Push(resultToken);
}
else
{
//没有找到应该存在的右括号
throw new Exception("函数" + expToken.TokenText + "执行时没有找到应有的\")\"");
}
}
else
{
//没有找到应该存在的右括号
throw new Exception("函数" + expToken.TokenText + "执行时没有找到应有的\")\"");
}
}
else if (ExpressionToken.ETokenType.ETOKEN_TYPE_SPLITOR == expToken.TokenType)
{
//读取一个分割符，压入栈，通常是"("和")"
compileStack.Push(expToken);
}
}
//表达式编译完成，这是编译栈内应该只有一个编译结果
if (compileStack.Count == 1)
{
ExpressionToken token = compileStack.Pop();
Constant result = token.Constant;
//执行Reference常量
if (result.IsReference)
{
Reference resultRef = (Reference)result.DataValue;
return(resultRef.Execute());
}
else
{
//返回普通的常量
return(result);
}
}
else
{
var errorBuffer = new StringBuilder("\r\n");
while (!(compileStack.Count == 0))
{
ExpressionToken onTop = compileStack.Pop();
errorBuffer.Append("\t").Append(onTop.ToString()).Append("\r\n");
}
throw new Exception("表达式不完整.\r\n 结果状态异常:" + errorBuffer.ToString());
}
}
/// <summary>
/// 将子窜转化成Token并加入列表
/// </summary>
/// <param name="tokenString"></param>
/// <param name="tokens"></param>
private void AddToken(string tokenString, List <ExpressionToken> tokens)
{
ExpressionToken token = null;
//null
if (ExpressionTokenHelper.IsNull(tokenString))
{
token = ExpressionToken.CreateConstantToken(DataType.DATATYPE_NULL, null);
tokens.Add(token);
}
else
//boolean
if (ExpressionTokenHelper.IsBoolean(tokenString))
{
token = ExpressionToken.CreateConstantToken(DataType.DATATYPE_BOOLEAN, Convert.ToBoolean(tokenString));
tokens.Add(token);
}
else
//integer
if (ExpressionTokenHelper.IsInteger(tokenString))
{
token = ExpressionToken.CreateConstantToken(DataType.DATATYPE_INT, Convert.ToInt32(tokenString));
tokens.Add(token);
}
else
//long
if (ExpressionTokenHelper.IsLong(tokenString))
{
token = ExpressionToken.CreateConstantToken(DataType.DATATYPE_LONG, Convert.ToInt64(tokenString.Substring(0, tokenString.Length - 1)));
tokens.Add(token);
}
else
//float
if (ExpressionTokenHelper.IsFloat(tokenString))
{
token = ExpressionToken.CreateConstantToken(DataType.DATATYPE_FLOAT, Convert.ToSingle(tokenString.Substring(0, tokenString.Length - 1)));
tokens.Add(token);
}
else
//double
if (ExpressionTokenHelper.IsDouble(tokenString))
{
token = ExpressionToken.CreateConstantToken(DataType.DATATYPE_DOUBLE, Convert.ToDouble(tokenString));
tokens.Add(token);
}
else
//Date
if (ExpressionTokenHelper.IsDateTime(tokenString))
{
try
{
token = ExpressionToken.CreateConstantToken(DataType.DATATYPE_DATE, Convert.ToDateTime(tokenString.Substring(1, tokenString.Length - 1)));
}
catch (Exception e)
{
throw new IllegalExpressionException("日期参数格式错误");
}
tokens.Add(token);
}
else
//String
if (ExpressionTokenHelper.IsString(tokenString))
{
token = ExpressionToken.CreateConstantToken(DataType.DATATYPE_STRING, tokenString.Substring(1, tokenString.Length - 1));
tokens.Add(token);
}
else
//分割符
if (ExpressionTokenHelper.IsSplitor(tokenString))
{
token = ExpressionToken.CreateSplitorToken(tokenString);
tokens.Add(token);
}
else
//函数
if (ExpressionTokenHelper.IsFunction(tokenString))
{
token = ExpressionToken.CreateFunctionToken(tokenString.Substring(1, tokenString.Length));
tokens.Add(token);
}
else
//操作符
if (ExpressionTokenHelper.IsOperator(tokenString))
{
Operator op = ExpressionParser.GetOperator(tokenString);
token = ExpressionToken.CreateOperatorToken(op);
tokens.Add(token);
}
else
{
//剩下的都应该是变量，这个判断依赖于生成的RPN是正确的前提
//变量,在boolean型和null型判别后，只要是字母打头的，不是$的就是变量
token = ExpressionToken.CreateVariableToken(tokenString);
tokens.Add(token);
}
}
/// <summary>
/// 将正常表达式词元序列，转换成逆波兰式序列 同时检查表达式语法
/// </summary>
/// <param name="expTokens"></param>
/// <returns></returns>
public List <ExpressionToken> Compile(List <ExpressionToken> expTokens)
{
if (expTokens == null || expTokens.Count == 0)
{
throw new ArgumentException("无法转化空的表达式");
}
//1.初始化逆波兰式队列和操作符栈
var _RPNExpList = new List <ExpressionToken>();
Stack <ExpressionToken> opStack = new Stack <ExpressionToken>();
//初始化检查栈
Stack <ExpressionToken> verifyStack = new Stack <ExpressionToken>();
//2.出队列中从左向右依次遍历token
//2-1. 声明一个存储函数词元的临时变量
ExpressionToken _function = null;
foreach (ExpressionToken expToken in expTokens)
{
if (ExpressionToken.ETokenType.ETOKEN_TYPE_CONSTANT == expToken.TokenType)
{
//读入一个常量，压入逆波兰式队列
_RPNExpList.Add(expToken);
//同时压入校验栈
verifyStack.Push(expToken);
}
else if (ExpressionToken.ETokenType.ETOKEN_TYPE_VARIABLE == expToken.TokenType)
{
//验证变量声明
Variable var = VariableContainer.GetVariable(expToken.Variable.VariableName);
if (var == null)
{
//当变量没有定义时，视为null型
expToken.Variable.SetDataType(DataType.DATATYPE_NULL);
}
//else if (var.GetDataType() == null)
//{
// throw new IllegalExpressionException("表达式不合法，变量\"" + expToken.ToString() + "\"缺少定义;位置:" + expToken.StartPosition
// , expToken.ToString()
// , expToken.StartPosition);
//}
else
{
//设置Token中的变量类型定义
expToken.Variable.SetDataType(var.GetDataType());
}
//读入一个变量，压入逆波兰式队列
_RPNExpList.Add(expToken);
//同时压入校验栈
verifyStack.Push(expToken);
}
else if (ExpressionToken.ETokenType.ETOKEN_TYPE_OPERATOR == expToken.TokenType)
{
//读入一个操作符
if (opStack.Count == 0)
{//如果操作栈为空
if (Operator.COLON == expToken.Op)
{
//:操作符不可能单独出现，前面必须有对应的？
throw new IllegalExpressionException("在读入\"：\"时，操作栈中找不到对应的\"？\" "
, expToken.ToString()
, expToken.StartPosition);
}
else
{
//一般操作符，则压入栈内；
opStack.Push(expToken);
}
}
else
{
bool doPeek = true;
while (!(opStack.Count == 0) && doPeek)
{
//如果栈不为空，则比较栈顶的操作符的优先级
ExpressionToken onTopOp = opStack.Peek();
//如果栈顶元素是函数,直接将操作符压入栈
if (ExpressionToken.ETokenType.ETOKEN_TYPE_FUNCTION == onTopOp.TokenType)
{
if (Operator.COLON == expToken.Op)
{
//:操作符不可能直接遇见函数，前面必须有对应的？
throw new IllegalExpressionException("在读入\"：\"时，操作栈中找不到对应的\"？\""
, expToken.ToString()
, expToken.StartPosition);
}
else
{
opStack.Push(expToken);
doPeek = false;
}
}
else if (ExpressionToken.ETokenType.ETOKEN_TYPE_SPLITOR == onTopOp.TokenType &&
"(".Equals(onTopOp.GetSplitor()))
{//如果栈顶元素是(,直接将操作符压入栈
if (Operator.COLON == expToken.Op)
{
//:操作符不可能直接遇见(，前面必须有对应的？
throw new IllegalExpressionException("在读入\"：\"时，操作栈中找不到对应的\"？\""
, expToken.ToString()
, expToken.StartPosition);
}
else
{
opStack.Push(expToken);
doPeek = false;
}
}
else if (ExpressionToken.ETokenType.ETOKEN_TYPE_OPERATOR == onTopOp.TokenType)
{
//如果栈顶元素是操作符
if (expToken.Op.Priority > onTopOp.Op.Priority)
{
if (Operator.COLON == expToken.Op)
{
//注意：如果在后期的功能扩展中，存在有比:优先级更低的操作符
//则必须在此处做出栈处理
}
else
{
//当前操作符的优先级 > 栈顶操作符的优先级 ，则将当前操作符入站
opStack.Push(expToken);
doPeek = false;
}
}
else if (expToken.Op.Priority == onTopOp.Op.Priority)
{
if (Operator.QUES == expToken.Op)
{
//? , ? -- >不弹出
//?: , ? -- >不弹出
opStack.Push(expToken);
doPeek = false;
}
else if (Operator.COLON == expToken.Op)
{
//? , : -- > 弹出？ ,将操作符转变成?: , 再压入栈
if (Operator.QUES == onTopOp.Op)
{
//弹出?
opStack.Pop();
//将操作符转变成?:
ExpressionToken opSelectToken = ExpressionToken.CreateOperatorToken(Operator.SELECT);
opSelectToken.StartPosition = onTopOp.StartPosition;
//再压入栈
opStack.Push(opSelectToken);
doPeek = false;
}
else if (Operator.SELECT == onTopOp.Op)
{ // ?: , : -->弹出?: ,执行校验
//执行操作符校验
ExpressionToken result = VerifyOperator(onTopOp, verifyStack);
//把校验结果压入检验栈
verifyStack.Push(result);
//校验通过，弹出栈顶操作符，加入到逆波兰式队列
opStack.Pop();
_RPNExpList.Add(onTopOp);
}
}
else
{
//当前操作符的优先级 = 栈顶操作符的优先级,且执行顺序是从左到右的，则将栈顶的操作符弹出
//执行操作符校验
ExpressionToken result = VerifyOperator(onTopOp, verifyStack);
//把校验结果压入检验栈
verifyStack.Push(result);
//校验通过，弹出栈顶操作符，加入到逆波兰式队列
opStack.Pop();
_RPNExpList.Add(onTopOp);
}
}
else
{
//当前操作符的优先级 < 栈顶操作符的优先级，则将栈顶的操作符弹出
//执行操作符校验
ExpressionToken result = VerifyOperator(onTopOp, verifyStack);
//把校验结果压入检验栈
verifyStack.Push(result);
//校验通过，弹出栈顶操作符，加入到逆波兰式队列
opStack.Pop();
_RPNExpList.Add(onTopOp);
}
}
}
//当前操作符的优先级 <= 栈内所有的操作符优先级
if (doPeek && opStack.Count == 0)
{
if (Operator.COLON == expToken.Op)
{
//:操作符不可能直接入栈，前面必须有对应的？
throw new IllegalExpressionException("在读入\"：\"时，操作栈中找不到对应的\"？\""
, expToken.ToString()
, expToken.StartPosition);
}
else
{
opStack.Push(expToken);
}
}
}
}
else if (ExpressionToken.ETokenType.ETOKEN_TYPE_FUNCTION == expToken.TokenType)
{
//遇到函数名称，则使用临时变量暂存下来，等待(的来临
_function = expToken;
}
else if (ExpressionToken.ETokenType.ETOKEN_TYPE_SPLITOR == expToken.TokenType)
{
//处理读入的“（”
if ("(".Equals(expToken.GetSplitor()))
{
//如果此时_function != null,说明是函数的左括号
if (_function != null)
{
//向逆波兰式队列压入"("
_RPNExpList.Add(expToken);
//向校验栈压入
verifyStack.Push(expToken);
//将"("及临时缓存的函数压入操作符栈,括号在前
opStack.Push(expToken);
opStack.Push(_function);
//清空临时变量
_function = null;
}
else
{
//说明是普通的表达式左括号
//将"("压入操作符栈
opStack.Push(expToken);
}
//处理读入的“）”
}
else if (")".Equals(expToken.GetSplitor()))
{
bool doPop = true;
while (doPop && !(opStack.Count == 0))
{
// 从操作符栈顶弹出操作符或者函数，
ExpressionToken onTopOp = opStack.Pop();
if (ExpressionToken.ETokenType.ETOKEN_TYPE_OPERATOR == onTopOp.TokenType)
{
if (Operator.QUES == onTopOp.Op)
{
//)分割符不可能遇到？，这说明缺少：号
throw new IllegalExpressionException("在读入\")\"时，操作栈中遇到\"？\" ,缺少\":\"号"
, onTopOp.ToString()
, onTopOp.StartPosition);
}
else
{
//如果栈顶元素是普通操作符,执行操作符校验
ExpressionToken result = VerifyOperator(onTopOp, verifyStack);
//把校验结果压入检验栈
verifyStack.Push(result);
// 校验通过，则添加到逆波兰式对列
_RPNExpList.Add(onTopOp);
}
}
else if (ExpressionToken.ETokenType.ETOKEN_TYPE_FUNCTION == onTopOp.TokenType)
{
// 如果遇到函数，则说明")"是函数的右括号
//执行函数校验
ExpressionToken result = VerifyFunction(onTopOp, verifyStack);
//把校验结果压入检验栈
verifyStack.Push(result);
//校验通过，添加")"到逆波兰式中
_RPNExpList.Add(expToken);
//将函数加入逆波兰式
_RPNExpList.Add(onTopOp);
}
else if ("(".Equals(onTopOp.GetSplitor()))
{
// 如果遇到"(", 则操作结束
doPop = false;
}
}
if (doPop && opStack.Count == 0)
{
throw new IllegalExpressionException("在读入\")\"时，操作栈中找不到对应的\"(\" "
, expToken.GetSplitor()
, expToken.StartPosition);
}
//处理读入的“,”
}
else if (",".Equals(expToken.GetSplitor()))
{
//依次弹出操作符栈中的所有操作符，压入逆波兰式队列，直到遇见函数词元
bool doPeek = true;
while (!(opStack.Count == 0) && doPeek)
{
ExpressionToken onTopOp = opStack.Peek();
if (ExpressionToken.ETokenType.ETOKEN_TYPE_OPERATOR == onTopOp.TokenType)
{
if (Operator.QUES == onTopOp.Op)
{
//,分割符不可能遇到？，这说明缺少：号
throw new IllegalExpressionException("在读入\",\"时，操作栈中遇到\"？\" ,缺少\":\"号"
, onTopOp.ToString()
, onTopOp.StartPosition);
}
else
{
//弹出操作符栈顶的操作符
opStack.Pop();
//执行操作符校验
ExpressionToken result = VerifyOperator(onTopOp, verifyStack);
//把校验结果压入检验栈
verifyStack.Push(result);
//校验通过，，压入逆波兰式队列
_RPNExpList.Add(onTopOp);
}
}
else if (ExpressionToken.ETokenType.ETOKEN_TYPE_FUNCTION == onTopOp.TokenType)
{
//遇见函数词元,结束弹出
doPeek = false;
}
else if (ExpressionToken.ETokenType.ETOKEN_TYPE_SPLITOR == onTopOp.TokenType &&
"(".Equals(onTopOp.GetSplitor()))
{
//在读入","时，操作符栈顶为"(",则报错
throw new IllegalExpressionException("在读入\",\"时，操作符栈顶为\"(\",,(函数丢失) 位置：" + onTopOp.StartPosition
, expToken.GetSplitor()
, expToken.StartPosition);
}
}
//栈全部弹出，但没有遇见函数词元
if (doPeek && opStack.Count == 0)
{
throw new IllegalExpressionException("在读入\",\"时，操作符栈弹空，没有找到相应的函数词元 "
, expToken.GetSplitor()
, expToken.StartPosition);
}
}
}
}
//将操作栈内剩余的操作符逐一弹出，并压入逆波兰式队列
while (!(opStack.Count == 0))
{
ExpressionToken onTopOp = opStack.Pop();
if (ExpressionToken.ETokenType.ETOKEN_TYPE_OPERATOR == onTopOp.TokenType)
{
if (Operator.QUES == onTopOp.Op)
{
//遇到单一的剩下的？，这说明缺少：号
throw new IllegalExpressionException("操作栈中遇到剩余的\"？\" ,缺少\":\"号"
, onTopOp.ToString()
, onTopOp.StartPosition);
}
else
{
//执行操作符校验
ExpressionToken result = VerifyOperator(onTopOp, verifyStack);
//把校验结果压入检验栈
verifyStack.Push(result);
//校验成功,将操作符加入逆波兰式
_RPNExpList.Add(onTopOp);
}
}
else if (ExpressionToken.ETokenType.ETOKEN_TYPE_FUNCTION == onTopOp.TokenType)
{
//如果剩余是函数，则函数缺少右括号")"
throw new IllegalExpressionException("函数" + onTopOp.TokenText + "缺少\")\""
, onTopOp.TokenText
, onTopOp.StartPosition);
}
else if ("(".Equals(onTopOp.GetSplitor()))
{
//剩下的就只有“(”了，则说明表达式的算式缺少右括号")"
throw new IllegalExpressionException("左括号\"(\"缺少配套的右括号\")\""
, onTopOp.TokenText
, onTopOp.StartPosition);
}
}
//表达式校验完成，这是校验栈内应该只有一个结果,否则视为表达式不完成
if (verifyStack.Count != 1)
{
var errorBuffer = new StringBuilder("\r\n");
while (!(verifyStack.Count == 0))
{
ExpressionToken onTop = verifyStack.Pop();
errorBuffer.Append("\t").Append(onTop.ToString()).Append("\r\n");
}
throw new IllegalExpressionException("表达式不完整.\r\n 校验栈状态异常:" + errorBuffer);
}
return(_RPNExpList);
}