在C++中高效地执行数学Python表达式

Question

我有一个python程序，它生成一个数学表达式

exp(sin(x-y))**2

现在我想把这个给我的C++程序，它必须用不同的x，y值来评估这个表达式。我的第一种方法是使用Python.h库和PyRun_字符串。在

这里是初始化代码：

^{pr2}$

这里是经过多次求值的代码：

char execString[200];
memset(execString,0,strlen(execString));

sprintf(execString,"result=func(%f,%f)",x1[0],  x2[0]);

PyObject* main = PyImport_AddModule("__main__");
PyObject* globalDictionary = PyModule_GetDict(main);
PyObject* localDictionary = PyDict_New();

//create the dictionaries as shown above

PyRun_String(execString, Py_file_input, globalDictionary, localDictionary);
double result = PyFloat_AsDouble(PyDict_GetItemString(localDictionary, "result"));

但是，我觉得每次都用PyRun_字符串解析字符串太慢了。有没有一种方法可以直接将Python表达式转换成C++函数，可以有效地调用它？或者还有其他选择吗？使用symbolicc++

Answer 1

我建议将所有的输入作为数组/向量传递给c++&一次解决所有问题。另外，请尝试Py_CompileString&；PyEval_EvalCode，而不是PyRun_String。我不得不解数百万个方程，发现速度提高了10倍。在

下面是一个简单的'a + b'的例子，但是通过更多的for循环，我们可以将其推广到具有任意数量变量的任何方程中。对于一百万个值，下面的值在我的机器上只需不到一秒钟就可以完成（相比之下，PyRun_String则为10秒）。在

PyObject* main = PyImport_AddModule("__main__");
PyObject* globalDict = PyModule_GetDict(main);
PyCodeObject* code = (PyCodeObject*) Py_CompileString("a + b", "My Eqn", Py_eval_input);
for (millions of values in input) {
    PyObject* localDict = PyDict_New();
    PyObject* oA = PyFloat_FromDouble(a);  // 'a' from input
    PyObject* oB = PyFloat_FromDouble(b);  // 'b' from input
    PyDict_SetItemString(localDict, "a", oA);
    PyDict_SetItemString(localDict, "b", oB);
    PyObject* pyRes = PyEval_EvalCode(code, globalDict, localDict);
    r = PyFloat_AsDouble(pyRes);
    // put r in output array

    Py_DECREF(pyRes);
    Py_DECREF(localDict)
}
Py_DECREF(code);