替身数学替代评估

问题描述

我正在为我的网站加强内容安全政策。我仍然包含unsafe-eval，因为一段时间前我开发了一个使用它的应用程序，但是没有其他页面使用它。我尝试使用一些库来修改它以摆脱它，但是当我尝试该程序时，该程序以某种方式失败。

我在两个地方使用eval：

function derivative(x,y) {
    var fxn = document.getElementById('deriv').value;
    var result = eval(fxn);
    return result;
}
function origfunc(x) {
    var original = document.getElementById('original').value;
    var result = eval(original);
    return result;
}

我只是在这里做数学运算，所以我正在寻找类似eval的东西，它只会做数学运算。例如，有一个名为mathjs的库：https://stackoverflow.com/a/16262947/6110631

我尝试使用math.eval()（现在为math.evaluate()）以及parse函数。该程序的某些部分正常工作，而其他部分则似乎坏了。其他库也发生相同的情况，其中许多库完全失败。很难找到原因，因为我会在库代码中看到错误，但是页面上的HTML输出与eval并不相同，这表明该库不是合适的嵌入式数学替代品。 JavaScript Expression Evaluator也存在此问题。

一个问题是我需要继续支持相同的语法，其中可能包括：

x*x
4-x+2*y
9.8-0.2*x
x*x*x*x
e

eval可以处理所有这些问题。其他库通常具有不同的语法，或者可能不支持多个变量，等等。我目前正在使用eval，因为这些函数直接在用户输入上进行操作。部分挑战来自这样一个事实，即变量本身在整个执行过程中都会发生变化，并且其中一些库似乎在过渡期间无法访问其值。

是否存在一个不会破坏任何当前输入的库或“更安全”的代数替代品，但允许我停止使用eval本身？换句话说，对于eval使用相同的语法，它将返回相同的结果？ Function()也不适合我，但这还是不行，因为它也是unsafe-eval的一部分。这意味着不仅可以完成所有数学运算，而且还可以使用相同的输入语法来完成它，这似乎很棘手（例如，x*x而不是Math.mult()之类的东西）。

这是使用“ Nerdamer”进行的控制台调试：

0
euler.js:53 
Expression {symbol: Symbol}
euler.js:52 0.09
euler.js:53 
Expression {symbol: Symbol}
symbol: Symbol {group: 3,value: "x",multiplier: Frac,power: Frac,imaginary: false,…}
__proto__: Object
euler.js:52 0.36
euler.js:53 
Expression {symbol: Symbol}
symbol: Symbol {group: 3,…}
__proto__: Object

第52行使用eval-第53行使用“ Nerdamer”库。

52 console.log(eval(original));

53 console.log(nerdamer(original).evaluate());

在使用eval之前对表达式进行消毒对我来说不是很有趣。我不担心处理用户输入；我希望能够停止使用eval，以便将其从CSP中删除。

完整代码：

我试图在jsFiddle中进行设置，但是由于某种原因无法在那里工作。这是所需的最少HTML：

    <table>
        <tr>
            <td><span>f(x) &mdash; if known: <span></td>
            <td><input id="original" size="30" value="(x*x*x)/3 + 1"></input></td>
        </tr>
        <tr>
            <td><span>f&nbsp;&#39;(x): <span></td>
            <td><input id="deriv" size="30" value="x*x"></input></td>
        </tr>
        <tr>
            <td><span>Starting x-value: <span></td>
            <td><input id="xinitial" size="30" value="0"></input></td>
        </tr>
        <tr>
            <td><span>Starting y-value: <span></td>
            <td><input id="yinitial" size="30" value="1"></input></td>
        </tr>
        <tr>
            <td><span>Final x-value: <span></td>
            <td><input id="xfinal" size="30" value="1.8"></input></td>
        </tr>
        <tr>
            <td><span>Step Size: <span></td>
            <td><input id="stepsize" size="30" value="0.3"></input></td>
        </tr>
    </table>
    <div id="submitbutton">
        <button id="submit">Calculate!</button>
    </div>
    <div>
        <table id="output">
        </table>
        <div id="actual">
        </div>
    </div>

这是JS：

var func = 0;
var orig = 0;
var x0 = 0;
var y0 = 0;
var xf = 0;
var stepSize = 0;
var e = 2.718281828459045;
var lastX = 0;
var lastY = 0;
function calculate() {
    document.getElementById('output').innerHTML = "";
    document.getElementById('actual').innerHTML = "";
    orig = document.getElementById('original').value;
    func = document.getElementById('deriv').value;
    stepSize = document.getElementById('stepsize').value;
    x0 = document.getElementById('xinitial').value;
    y0 = document.getElementById('yinitial').value;
    xf = document.getElementById('xfinal').value;
    var numIntervals = (xf-x0)/stepSize;
    slopes = new Array(numIntervals);
    y = new Array(numIntervals);
    document.getElementById('output').innerHTML += '<tr><th>&#916;x</th><th>Slope</th><th>&#916;y</th><th></th><th>x</th><th></th><th>y</th></tr>';
    for (i=0; i<=numIntervals; i++) {
        thisX = parseFloat(x0) + parseFloat(i*stepSize);
        lastX = thisX;
        if (i == 0) {
            y[i] = parseFloat(y0);
            slopes[i] = derivative(thisX,y[i]);
        }
        if (i != 0) {
            y[i] = parseFloat(y[i-1]) + (parseFloat(slopes[i-1]) * parseFloat(stepSize));
            slopes[i] = derivative(thisX,y[i]);
            if (i == numIntervals) {
                lastY = y[i];
            }
        }
        if (i == 0) {
            document.getElementById('output').innerHTML += '<tr>' + '<td>' + parseFloat(stepSize) + '</td><td class="center">' + '&mdash;' + '</td><td class="center">' + '&mdash;' +'</td><td>' + '(</td><td>' + thisX.toFixed(2) + '</td><td>,</td><td>' + y[i].toFixed(5) + '</td><td>)</td>' + '</tr>';
        } else {
            document.getElementById('output').innerHTML += '<tr>' + '<td>' + parseFloat(stepSize) + '</td><td>' + parseFloat(slopes[i-1]).toFixed(3) + '</td><td>' + (parseFloat(slopes[i-1]) * parseFloat(stepSize)).toFixed(3) +'</td><td>' + '(</td><td>' + thisX.toFixed(2) + '</td><td>,</td><td>' + y[i].toFixed(5) + '</td><td>)</td>' + '</tr>';
        }
    }
    if (document.getElementById('original').value != "") {
        correct = origfunc(lastX);
        document.getElementById('actual').innerHTML += '<b>Actual: </b>' + correct.toFixed(3) + '<br>';
        document.getElementById('actual').innerHTML += '<b>Error: </b>' + (correct - lastY).toFixed(3) + '<br>';
    }
}
function derivative(x,y) {
    var fxn = document.getElementById('deriv').value;
    //console.log(nerdamer(fxn).evaluate());
    //console.log(math.evaluate(fxn));
    var result = eval(fxn);
    return result;
}
function origfunc(x) {
    var original = document.getElementById('original').value;
    //console.log(math.evaluate(original));
    var result = eval(original);
    return result;
}
document.getElementById('submit').onclick = function(){calculate()};

在这种情况下，预期输出的最后3行如下：

0.3 2.250   0.675   (   1.80,2.48500 )
Actual: 2.944
Error: 0.459

解决方法

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