Question

问题：在我的系统中，有许多统计计算器包装为类。我的工作是将这些计算器的值组合成一个名为“总计”的单个值。

＆＃39;模型＆＃39;这解释了如何组合这些计算器作为一个表 - 一个csv文件或MySQL中的表

instance_name,accessor,argument,post_processing_function_name
fleet_statistics,getCash,2017,func1
city_statistics,getPopulation,2016,func2
....
....

我目前的解决方案：我编写了一个python脚本来读取csv文件并生成如下的c ++代码：

double computeTotal()
{
    double total = 0;
    total += func1(fleet_statistics->getCash(2017));
    total += func2(city_statistics->getPopulation(2016));
    ....
    ....
}

使用python生成代码非常方便，但问题是，它不再是纯粹的＆＃39; c ++程序。我需要破解makefile以确保生成的c ++文件是最新的。

更优雅的解决方案是使用元编程使用c ++而不是python在c ++中生成代码。谁能告诉我怎么做？

Jut提几点：

CSV文件由某些与业务逻辑相关的脚本生成。它有几千行。手动编写c ++代码是不可能的。
每次发布新版本时，CSV文件都会发生变化。
我以CSV格式为例。它可能是MySQL中的表格，如果这样可以使事情变得更容易
instance_name列中的对象不一定来自同一个BaseClass。访问者的功能签名也是变体。因此使用函数指针

谢谢！

Answer 1

当CSV文件发生变化时，不需要生成和编译C ++代码。

所有你应该做的就是编写一次来解析CSV文件，通过在C ++对象上调用C ++函数来执行CSV文件中指定的计算。

因此，粗略地说，您的fleet_statistics和city_statistics类应该实现一些具有double getYearValueByName( String name, int year )函数的公共接口，该函数检查给定的名称并调用自身的相应函数。同名来获得该年的价值。

我知道这种方法过于简单化，实际上事情比这更复杂;您需要继续扩展该模型，使其变得更加复杂，直到您拥有解析CSV文件并按需要执行所需的所有功能。

Answer 2

您在评论中提到输入文件的格式在您的控制之下。使用实际元编程（更具体地说是预处理器元编程）的一种方法是将文件格式更改为适合使用X macro模式的格式。像这样：

DATA_POINT(fleet_statistics,getCash,2017,func1)
DATA_POINT(city_statistics,getPopulation,2016,func2)

然后，在您的C ++代码中，您可以这样做：

double computeTotal()
{
    double total = 0;
    #define DATA_POINT(instance_name,accessor,argument,post_processing_function_name) \
      total += post_processing_function_name(instance_name->accessor(argument));
    #include "datafile"
    #undef DATA_POINT
}

这样，编译的C ++代码由预处理器从数据文件生成。

但是，您应该考虑其他评论和答案（我分享）中给出的意见，即解析器可能更适合您的情况。通常，将代码与数据分开是一个好主意。

Answer 3

但问题是，它不再是'纯'c ++

所以？这是一个真正的问题？显然你的情况比简单的“读取csv并采取总和”更复杂。这需要更复杂的解决方案。但是不要因此而需要更复杂。

您正在使用的技术（即通过其他脚本生成C ++代码）没有任何问题。虽然不常见，但仍然可以通过Google's protobuf的显着示例在其他地方看到它。

所以不要寻找其他复杂的解决方案（Jit编译？真的吗？偶数模板通常难以理解）问问自己：我的Python代码生成是否有效？它表现良好吗？容易维护吗？重构成本会是多少？这些都是真正的问题。

另请注意，虽然makefile主要与C / C ++一起使用，但并不严格限制它们。实际上，任何具有一种或多种语言的构建过程都可以使用它们完成。你可以混合它们。这不是黑客行为。这只是一个建设过程。

Answer 4

首先，您要为CSV文件中的公式编写一些解释器。您可能会找到一个正是这样的库。否则，您需要实现这样的interpreter（或嵌入一些现有的，如Lua或Guile）。绝对阅读一些好书，如Dragon Book，SICP，然后Lisp In Small Pieces。您需要表示AST和环境（用于变量绑定）。如果你从未接受过有关编译器和口译员的教育，你需要花几周的时间阅读这些技巧（技术成熟但很难，所以你将无法重新发明所有这些技术）。

^{（我猜你有一个很好的操作系统，比如Linux。如果不是，请调整我的答案）}

如果性能真的很重要因为CSV文件中的公式很复杂并且需要时间来计算，请考虑使用某些JIT compilation库将您的AST（从公式）转换为某种形式的代码（例如{{3 }}）。

在极少数情况下（但可能不是你的情况）你可能会在运行时将一些C ++生成一些临时文件，然后将其编译为libgccjit和plugin临时插件（例如使用Linux上的dynamically load＆amp; dlopen。通常这不值得努力，因为C ++编译器非常慢（在编译时！）。生成C代码通常是dlsym（但是YMMV）。但是编译为C或C ++绝非易事，需要数月的开发时间。

我需要破解makefile以确保生成的c ++文件是最新的。

不一定（需要破解Makefile，这不是什么大问题）。您可以从Python脚本或C ++程序运行g++（或者您的C ++编译器，如果它不是more appropriate）。我不知道（在你的具体情况下）这样做是明智的。

NB。请注意，在C ++的上下文中，特定元编程意味着（通常）不生成C ++代码或其他代码，但引用GCC。

如何使用元编程生成代码？

4 个答案: