compilecomplex_hss.pas

编译类_Hss VC版_源代码支持表达式的编译执行,速度超快,支持实数和复数,并附带一个复数函数库你还可以同时找到VB和VC版和Delphi版

unit CompileComplex_Hss;
            

       //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
       //                                                                      //
       //                复数函数动态编译器TCompileComplex类                   //
       //                     作者:侯思松  2002.8-2002.11                      //
       //           有改进意见或发现任何错误请转告我,本人不胜感激。            //
       //                       E-Mail:[e-mail]                       //
       //                      (  转载时请保留本说明:)  )                      //
       //                                                                      //
       //////////////////////////////////////////////////////////////////////////


       ///>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>///
       ///  <<功能简介>>:                                                             ///
       ///     TCompileComplex可以在程序运行过程中动态完成复数函数表达式字符串的      ///
       ///  编译执行,(可以带复数参数;动态生成机器码执行,不是解释执行)执行速度超快!!   ///
       ///<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<<///

       {
         <<使用方法>>:
         
        uses
          CompileComplex_Hss, Complex_Hss, ...;

        var
          Compilation : TCompileComplex; // 声明Compilation为复数函数动态编译器TCompileComplex类的实例
          PComplexX   : PTComplex;
          PComplexY   : PTComplex;
          xValue      : TComplex;
          PList       : TParameterListCmCx;
        begin
            Compilation:=TCompileComplex.Create; //创建类
          try
            Compilation.SetText(str);   //str为要 求值的复数表达式字符串,比如str:='i-x*(2.5+3*i)-sin(y*i*PI/2)'
                                        //(可以带有未知复数参数);
            ......
            //如果有参数,可以获得参数地址,并赋值 (默认值为0)
            //如: PComplexX:=Compilation.GetParameterAddress('x');
            //如: PComplexY:=Compilation.GetParameterAddress('y');
            //    if not(PComplexX=nil) then PComplexA^:=CreateTComplex(1.5,3.2);
            //    if not(PComplexY=nil) then PComplexA^:=CreateTComplex(0.5,-1.0);
            //也可以一次获得所有的参数列表:Compilation.GetParameterList(PList);
            ......
            //for i:=0 to 10000-1 do
            //begin
              //更改参数值 ...
              xValue:=Compilation.GetValue(); //获得表达式的值,
              ...                             //可以多次改变参数值并多次调用,这样才能显示出效率:)
            //end;

            ShowMessage(TComplexToStr(xValue));
            ......

          finally
            Compilation.Free;     //释放类
          end;
        end;
       }

interface
  uses  SysUtils,Forms, Classes, Math, Variants, Complex_Hss;

       (*
       //2002.11

          简要声明：
              任何用户使用本软件属于个人自愿选择，作者不会对用户使用本软件所引起
          的对用户的任何形式的损失负责，作者也不承诺提供对本类的维护和服务等义务。
              本类可以自由拷贝和使用，但必须包含完整的代码和说明，任何修改和用
          于商业化目的的行为都应该尽量与作者取得联系，并得到授权。
              ( E-Mail: [e-mail] )

              本类的编写目的只是在程序运行过程中能够多次的快速的执行用户输入的
          数学表达式，程序优化的目标是速度和高精度，所以基本数据类型采用的是80
          位浮点型，很多地方的处理是以速度为首要目标，这样在计算的准确性和错误
          处理方面就有所损失。

           测试环境包括:Windows95、WindowsMe、Windows2000、WindowsXP。
           测试过的CPU包括：奔腾、赛扬A、奔腾3、赛扬2、奔腾4。
          
       *)

       {
          -----------------------------------------------------------------------------

          不知道本TCompileComplex类单元在Linux环境下能不能用,作者没有试过,希望有大虾帮忙告知:)

          希望大家能帮忙测试一下本编译类,特别是当把它用到了某些关键性计算事务中时,这
       非常关键!一个小的bug就足以致命!!!您可以就某些方面进行测试,甚至是其中的一个函数,
       然后把发现的错误的具体情况告诉我,以便修改;测试时没有发现错误也把测试情况告诉我,
       万分感谢!!!

          我的 E-Mail: [e-mail]    QQ: 9043542
          
         ------------------------------------------------------------------------------

       //2002.8
      }

       (*
       
       <<详细说明>>:

       0.支持复数函数表达式的编译执行;

       1.支持带复数参数编译,参数默认值为0+0*i;运行前请赋值;

       2.常数可以用科学计数法表示,如: -1.4E-4=-0.00014;
         系统定义的常量:  圆周率 PI=3.1415926535897932384626433832795...
                          逻辑真 true=1
                          逻辑假 false=0
         当标识符为e时，系统默认值为 自然数
           即 e=2.7182818284590452353602874713527...
           但它和PI,true,false不同，e可以重新赋值, pi,true,false是系统常量，e是用户变量

       3.使用多重括号并不会降低速度,特别是在不容易分清楚计算优先级的时候,请多使用括号;

       4.表达式中函数名和参数名等不区分大小写;关键字中不允许插入空格等字符;

       5.编译的文本长度几乎不受限制(只是受内存和编译时间等系统影响)

       6.利用错误号功能可以将错误描述翻译为其他语言(给出了两个翻译例子:中文繁体BIG5码的错误描述和英文版的错误描述);

       7.允许在表达式中使用注释(TCompileComplex.EnabledNote:=true;),注释写法为:
              单行注释:  双斜杠// 开始到一行结束(即遇到回车换行符)
              长段注释:  '{'、'}' 或'/*'、'*/' 之间的部分

       8.系统使用的标识符除去下面列出的函数名(包括别名)外还有 :
         'PI'、'true'、'false'、'TCmCxSYS_IF_?'、'TCmCxSYS_Boolean??'、'TCmCxSYS_Const_*' 和 'TCmCxSYS_Function_i' 等,
         自定义的标识符名称请不要再次使用它们; (即前缀不能为'TCmCxSYS_')

       9.支持的复数函数:

         这里的实数域为:  R' ,  R'约为 (-1.1E+4932,-3.6E-4951) and [ 0 ] and (+3.6E-4951,+1.1E+4932)
         当实数属于(+-3.6E-4951,0) 时认为实数等于0
         
         复数的实部和虚部分别属于以上实数域R'

         以下形参Z,Z1,Z2没有特别指明都属于复数;
                 x属于实数(或为复数时虚部为零(不为零时忽略虚部))
                 N为整数(N为小数时也进行同样的计算,或为复数时虚部为零(不为零时忽略虚部))

       (函数计算的结果和中间结果也不能超出实数域 R')

       算符(函数)名称       书写格式和变量取值范围                   说明

       +        加法        Z1+Z2     或者: Add(Z1,Z2)
       -        减法        Z1-Z2     或者: Sub(Z1,Z2)
       *        乘法        Z1*Z2     或者: Mul(Z1,Z2)
       /        除法        Z1/Z2     或者: Div(Z1,Z2) ; Z2<>0+0*i
       ^        指数        Z1^Z2     或者: Power(Z1,Z2)、Z1**Z2     Z1^Z2
       PowerX   指数        PowerX(Z,x)                              Z^x
       XPower   指数        XPower(x,Z)                              x^Z

           ;复数参加布尔运算时就只考虑复数的实部
           ;比较运算产生的结果为逻辑值(真或假)，即结果只可能为1或0
       =        等于        x=y                                      (2=3-1) =true =1
       <>       不等于      x<>y                                     (2<>3-1) =false =0
       <        小于        x<y                                      (2<3) =true
       >        大于        x>y                                      (2>3) =false
       <=       小于等于    x<=y                                     (Abs(Z)>=0) =true
       >=       大于等于    x>=y                                     (3>=PI) =false

           ;逻辑运算中 实部0表示 假(false),实部非0会被当作 真(true)来参加逻辑运算
           ;用大写X,Y表示逻辑值 (注意必须写扩号)
       ADD      逻辑与      (X) ADD (Y)                              (1>2) AND (true)=false
       OR       逻辑或      (X) OR (Y)                               (false) OR (true)=true
       XOR      逻辑异或    (X) XOR (Y)                              (true) XOR (true)=false
       NOT      逻辑非      NOT (X)                                  NOT (1)=false

       Sqr      平方        Sqr(Z)                                   注意平方和开方的函数名称
       Sqr2Z    平方+       Sqr2Z(Z)                                 Z^2+Z
       Sqr3     立方        Sqr3(Z)
       Sqr4     四方        Sqr4(Z)
       Sqrt     开方        Sqrt(Z)
       SqrtN    开N次方     SqrtN(Z,N)                               Z^(1/N)

       Exp      自然指数    Exp(Z)
       Ln       自然对数    Ln(Z)
       Log2     2的对数     Log2(Z)
       Log10    10的对数    Log10(Z)  或者:  Log(Z)
       LogN     N的对数     LogN(N,Z)

       Int      取整        Int(Z)   或者: Floor(Z)                  (向负穷大取整)
       Trunc    截断取整    Trunc(Z)                                 (向零取整)
       Round    四舍五入    Round(Z)                                 (四舍五入取整)
       Ceil     舍入取整    Ceil(Z)                                  (向正穷大取整)

       Max      最大值函数  Max(Z1,Z2)                               (返回复数绝对值最大的复数)
       Min      最小值函数  Min(Z1,Z2)                               (返回复数绝对值最小的复数)
       MaxX     最大值函数  MaxX(Z1,Z2)                              (返回实部值最大的复数)
       MinX     最小值函数  MinX(Z1,Z2)                              (返回实部值最小的复数)

       Real     求实部      Real(Z)
       Imag     求虚部      Imag(Z)
       Abs      绝对值      Abs(Z)                                   |Z|
       AbsSqr   绝对值平方  AbsSqr(Z)                                |Z|^2=x*x+y*y
       Arg      求复角      Arg(Z)  或: Angle(Z)                     值属于 -PI~PI
       FromPolar极坐标到复数FromPolar(Z)                             参数为极坐标 x=Z.x*Cos(Z.y) ; y:=Z.x*Sin(Z.y) ;
       ToPolar  复数到极坐标ToPolar(Z)                               x:=Sqrt(Z.x*Z.x+Z.y*Z.y) ; y:=ArcTan2(Z.y,Z.x);
       Conj     求共轭      Conj(Z)
       FLip     虚实交换    FLip(Z)
       Unity    归一化      Unity(Z)                                 Z/|Z|
       Distance 距离        Distance(Z1,Z2)                          |Z1-Z2|
       Rev      倒数        Rev(Z)
       Sgn      符号函数    Sgn(Z)
       Random   随机函数    Random(Z) 或者:RND(Z)、Rand(Z)
               (要产生真正的随机数,而不是固定随机数序列,请在创建或编译完成后
                取得表达式值之前调用一次TCompileComplex.SetRandomize();函数。)

       Sin      正弦        Sin(Z)
       Cos      余弦        Cos(Z)
       Tan      正切        Tan(Z)   或者: tg(Z)
       ArcSin   反正弦      ArcSin(Z)
       ArcCos   反余弦      ArcCos(Z)
       ArcTan   反正切      ArcTan(Z) 或者:  Arctg(Z)

       Cot      余切        Cot(Z)    或者: Ctg(Z)                   Cot(Z)=1/Tan(Z)
       Sec      正割        Sec(Z)                                   Sec(Z)=1/Cos(Z)
       Csc      余割        Csc(Z)                                   Csc(Z)=1/Sin(Z)
       ArcCot   反余切函数  ArcCot(Z) 或者: ArcCtg(Z)                ArcCot(Z)=ArcTan(1/Z)
       ArcSec   反正割函数  ArcSec(Z)                                ArcSec(Z)=ArcCos(1/Z)
       ArcCsc   反余割函数  ArcCsc(Z)                                ArcCsc(Z)=ArcSin(1/Z)

       SinH     双曲正弦    SinH(Z)
       CosH     双曲余弦    CosH(Z)
       TanH     双曲正切    TanH(Z)  或者: tgH(Z)
       ArcSinH  反双曲正弦  ArcSinH(Z)
       ArcCosH  反双曲余弦  ArcCosH(Z)
       ArcTanH  反双曲正切  ArcTanH(Z)  或者: ArctgH(Z)

       CotH     双曲余切       CotH(Z)  或者: CtgH(Z)
       SecH     双曲正割       SecH(Z)
       CscH     双曲余割       CscH(Z)
       ArcCotH  反双曲余切函数 ArcCotH(Z) 或者: ArcCtgH(Z)
       ArcSecH  反双曲正割函数 ArcSecH(Z)
       ArcCscH  反双曲余割函数 ArcCscH(Z)

       If       条件函数    If(s,r1,r2)                              If(True,2,3)=2; If(0,2,3)=3;
                (等价于高级语言的: If (s) Then Result:=r1 Else Result:=r2;)

       10. 运算符优先级表：
           由高到低
           ()             (包括各种函数)
           ^
           *  \  /  mod
           +  -
           =  <>  <  >  <=  >=
           AND、OR、XOR(NOT 可以看作函数)