在C ++中有效地执行数学Python表达式很多

时间:2015-05-28 13:01:35

标签: python c++ math

我有一个python程序,它生成一个像

这样的数学表达式
exp(sin(x-y))**2

现在我想把它交给我的C ++程序,它必须用不同的x,y值来评估这个表达式。我的第一种方法是将Python.h库与PyRun_String一起使用。

这里是初始化代码:

func=function;
Py_Initialize();
    memset(pythonString,0,strlen(pythonString));

    // add whiteNoise Kernel
    sprintf(pythonString,"from math import *;func=lambda x,y:(%s+0.1*(x==y))",function);
    //printf("%s\n",pythonString);
    PyRun_SimpleString(pythonString);

这里是多次评估的代码:

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,我认为每次使用PyRun_String解析字符串实在太慢了。有没有办法直接将Python表达式转换为C ++函数,可以有效地调用?或者有其他选择吗?使用像symbolicc ++

这样的东西也没关系

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

我建议将所有输入作为数组/向量传递给c ++&立即解决所有问题。另外,试试Py_CompileString& PyEval_EvalCode代替PyRun_String。我不得不解决数以百万计的方程式发现速度提高了10倍。

下面是一个简单'a + b'的示例,但是对于包含任意数量变量的任何方程,可以将其概括为更多for循环。对于我的机器上的一百万个值,在不到一秒的时间内完成(相比PyRun_String的10秒)。

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);