Formelinterpreter, Programmierbarer Tabellenrechner

[Dipl Phys Ernst Winter]

Interpreter für anwenderdefinierte Funktionen
Die Unit Formel exportiert:

Delphi-Quellcode:

type
  TPar = array[0..9] of extended;
function FWert(FStr: string; const P: TPar): extended;     // Formelinterpreter

Verwendung:
Der Anwender übergibt dem Programm eine Formel als Text mit einer Reihe von Parametern vom Typ extended. Mit dem Interpreter berechnet das Programm Werte dieser Funktion.

Die Formel ist wie ein arithmetischer Ausdruck in Objekt-Pascal zu schreiben. In der Formel sind als Operanden zugelassen:
- Die Variable x
- Die Parameter a, b, c, d, w
- u für cos(w), v für sin(w)
- x^n als Potenz von x mit ganzzahligen Exponenten n=0..9.
- Zahlenkonstanten (Dezimalzahlen, Gleitkommazahlen )
- Die Konstante PI = 3.14159265358979
- Geklammerte Ausdrücke: '( Ausdruck )'
- Standardfunktionen mit einem Ausdruck w als Argument
-- ABSw)
-- INT(w)
-- FRAC(w)
-- SQR(w)
-- SQRT(w)
-- EXP(w)
-- LN(w)
-- SIN(w)
-- COS(w)
-- ARCTAN(w)

Zwischen zwei Operanden muß ein Operator stehen:
'*', '/' Multiplikation, Division mit Vorrang vor Addition und Subtraktion ausgeführt.
'+', '-' Addition, Subtraktion

Ein '+' oder '-' kann als monadischer Operator vor einem Ausdruck stehen.

Zwischen Operanden und Operatoren können Leerzeichen stehen.
Kommentare nach einem ';'

Fehlermeldungen:
'Doppelter Operator',
'Fehlender Operator',
'Fehlende Klammer',
'Überzählige Klammer',
'Fehler in Konstante',
'Fehlender Exponent',
'Illegale Funktionsbezeichnung',
'Illegale Variablenbezeichnung',
'Fehlendes Funktionsargument',
'Exponent von x^n keine Ziffer',
'Fehlender Operand',
'Syntaxfehler'.
Laufzeitfehler
'Division durch 0'
'SQRT mit negativem Argument'
'Ln mit negativem Argument'

Der Interpreter ist ein Musterbeispiel für die Leistungsfähigkeit rekursiver Programmierung. Er verwendet Rekursive Aufrufe zur Berechnung geklammerter Ausdrücke und der in Klammern stehenden Argumente von Funktionen.

Programmierbarer Tabellenrechner
Ich zeige die Anwendung des Interpreters am Beispiel eines programmierbaren Tabellenrechners.

Der programmierbare Tabellenrechner gibt nach Vereinbarung der Abszisseneinteilung, Formel und Parameter eine Tabelle mit Funktionswerten der analytischen Funktionen zu den äquidistanten Abszissen aus.


[edit=Matze]Tippefehler im Titel korrigiert ("Tabellenrwchner"), damit das Thema über die Suche leichter gefunden wird. MfG, Matze[/edit]