Não discordo do uso do `eval`, o problema é que se não dizer o tratamento dos dados podem ocorrer problemas na entrada de valores o que deixará de ser uma operação matemática para a ser uma injeção de código.

Ainda sim um simples "parser" pode resolver, um exemplo com `preg_match_all` seria assim:

    preg_match_all('#(\d\.\d+|\d+|[\+\-\/\*])#', $input, $output);
    var_dump($output[0]);

Ele extrai todos valores inteiros, com ponto flutuante e operadores simples, claro que ainda é possível injetar caracteres inválidos, no caso faça uma checagem do input, assim:

    if (preg_match('#^(\d|\d\.\d)([\d\+\-\s\/\*]+|\d+\.\d+)(\d|\d\.\d)+$#', $input) > 0) {

        preg_match_all('#(\d\.\d+|\d+|[\+\-\/\*])#', $input, $output);
        var_dump($output[0]);
    }

Ainda teremos o problema da pessoa fazer cálculos assim:

    2 2 3 + - /

Mas você pode resolver checando no loop o ultimo valor, um exemplo completo que fiz:

    <?php
    
    class SimpleMath
    {
        private static function subcalc($a, $b, $operator)
        {
            switch ($operator)
            {
                case '-':
                    return $a - $b;
                break;
                case '+':
                    return $a + $b;
                break;
                case '*':
                    return $a * $b;
                break;
                case '/':
                    return $a / $b;
                break;
            }
        }
    
        public static function parse($input)
        {
            $input = trim($input);
    
            if (preg_match('#^(\d|\d\.\d)([\d\+\-\s\/\*]+|\d+\.\d+)(\d|\d\.\d)+$#', $input) > 0) {
                preg_match_all('#(\d\.\d+|\d+|[\+\-\/\*])#', $input, $output);
                $pre = $output[0];
                $j = count($pre);
                $operator = null;
                $final = null;
    
                for ($i = 0; $i < $j; $i++) {
                    var_dump($pre[$i]);
    
                    switch ($pre[$i]) {
                        case '-':
                        case '+':
                        case '*':
                        case '/':
                            if ($op !== null) {
                                //Se já houver um operador "preparado" e tentar adicionar outro força um erro
                                throw new Exception('Erro na ordem dos operadores');
                            }
    
                            $op = $pre[$i];
                        break;
                        default:
                            if ($final === null){
                                $final = $pre[$i];
                            } else if ($operator === null) {
                                //Se o anterior não era um operador força um erro
                                throw new Exception('Erro, falta um operador');
                            } else if (is_numeric($pre[$i])) {
                                $final = self::subcalc($final, $pre[$i], $operator);
                                //Remove operador usado
                                $operator = null;
                            } else {
                                //Se o numero na sequencia for invalido força um erro
                                throw new Exception('Formato do numero é invalido');
                            }
                    }
                }
    
                return $final;
            } else {
                throw new Exception('Input invalido');
            }
        }
    }
    
    var_dump( SimpleMath::parse('2 * 2 - 1') );

> Não funciona para cálculos avançados, mas basta você adaptar e adicionar condições e ou operadores, também tem o caso de usar os parenteses assim que possivel irei criar um exemplo que suporte algo como `(1 * 2) - (3 /4)`