Neben dem Parsen und Auswerten von Formeln mit allen gängigen mathematischen Funktionen (wie Sinus, Cosinus, Logarithmus, …) sollte es auch möglich sein Variablen in den Formeln zu verwenden.

Die beste Lösung, die ich fand, ist diese hier:
http://www.lundin.info/mathparser.asp (Englisch)

Die Verwendung ist sehr einfach; hier ein Beispiel-Code in C#:

// Parser instanziieren
ExpressionParser parser = new ExpressionParser();

// Erstellen einer Hashtable für die Werte
Hashtable h = new Hashtable();

// Variablen und Werte zur Hashtable hinzufügen
h.Add("x", 1.ToString());
h.Add("y", 2.ToString());

// Parsen und Ergebnis holen
double result = parser.Parse("xcos(y)", h);

Und für diejenigen, die Visual Basic .NET bevorzugen:

' Parser instanziieren
Dim parser As New ExpressionParser()

' Erstellen einer Hashtable für die Werte
Dim h As New Hashtable()

' Variablen und Werte zur Hashtable hinzufügen
h.Add("x", 1.ToString())
h.Add("y", 2.ToString())

' Parsen und Ergebnis holen
Dim result As Double
result = parser.Parse("xcos(y)", h)

Es ist wichtig, dass die Werte dabei stets als String zur Hashtable der Variablen hinzugefügt werden. Der Grund dafür ist, dass diese intern einfach in die Formel eingefügt werden, bevor diese geparst wird – entsprechend müssen sie natürlich vom Typ String sein.

Die kostenlose Bibliothek is Open-Source und unter der LGPL lizensiert. Dadurch kann sie auch in kommerziellen Projekten eingesetzt werden, solange sie dynamisch als externe Bibliothek eingebunden wird.

Zunächst ein Quelltextausschnitt, danach erkläre ich, was es damit aufsich hat:

const double frequency	= 1000;
const double amplitude	= 20000;
const long sampleRate	= 44100;
const int durationSec	= 5;

long sampleCount = sampleRate * durationSec;

double timeStep = 1.0 / (double)sampleRate;

double time = 0;
int[] values = new int[sampleCount];
for (long i = 0; i < sampleCount; i++) {
	values[i] = (int)(amplitude * Math.Sin(2 * Math.PI * frequency * time));
	time = time + timeStep;
}

Gut, nun also ein paar Erklärungen:

• Zeilen 1-4: Einige Konstanten, die geändert werden können, um z. B. die Frequenz anzupassen.
  Hinweis: Die Frequenz kann maximal die Hälfte der Abtastrate betragen.
• Zeile 6: Berechnung der Anzahl an Abtastpunkten.
• Zeile 8: Berechnung der Zeit zwischen zwei Abtastpunkten.
• Zeilen 10-11: Ein paar Variablen-Initialisierungen.
• Zeilen 12-15: Hier wird schlussendlich der Wert für jeden Abtastpunkt berechnet.

Und nun noch der entsprechende Quelltext für Visual Basic .NET:

const frequency as double		= 1000
const amplitude as double		= 20000
const sampleRate As Long		= 44100
const durationSec As Integer	= 5

Dim sampleCount As Long
sampleCount = sampleRate * durationSec

Dim timeStep As Double
timeStep = 1.0 / sampleRate

Dim time As Double = 0
Dim values(0 To sampleCount - 1) As Integer
For i As Long = 0 To sampleCount - 1
	values(i) = amplitude * Math.Sin(2 * Math.PI * frequency * time)
	time = time + timeStep
Next i

Um das Ganze abzuspielen, kann man nun entweden einen API-Aufruf wie PlaySound (von winmm.dll) oder die Lösung dieses super Artikels (Englisch) verwenden.

Haben Sie auch bereits einmal einen Sinus in .NET generieren müssen?