Question

我正在研究DSEL并希望拥有以下内容：

Bra ij;
Ket kl, cd;

(ij||kl); // initialize some array
(ij||cd); // ditto

....
T(i,j,k,l)*(ij||kl); // do some math without recomputing (ij||kl)

所以基本上我想让表达式充当变量。有可能吗？

到目前为止，我的想法是拥有一个“单例”工厂，使用表达式(ij|kl)生成/查找数组。还有什么吗？

Answer 1

如果您不想重新计算ij||kl，那么只需将它们存储到表达式返回的任何类型的变量中。这正是变量存在的原因之一。

好的，这是我能想到的唯一方法，虽然听起来不是很漂亮。你可以做的是，当运营商||函数被调用，将操作数以及结果存储到实例变量中（如果运算符||是某个类的成员函数），或者存储到静态分配的变量中（如果在其上声明了运算符||，则为寂寞）。 / p>

下一次运营商||调用，检查操作数是否与上次调用操作数相同。如果是，只需返回您存储的最后一个结果。否则，计算新结果。

这应该可以解决问题。令人讨厌的部分是它需要将操作数复制到其他变量，这可能是昂贵的，具体取决于具体情况。但是，如果变量是不可变的，你可以保留指向操作数的指针，这会更便宜一些。

如果您想更进一步，可以使用map或其他东西来存储多个先前调用的操作数和结果。这样，如果您需要为多个不同的计算执行此操作，这将起作用。

Answer 2

要做这种事情，很明显你需要某种全球知识。换句话说，您将必须构建某种全局或半全局结构，以保留操作/表达式的记录。

我建议你构建一个图形（可能带有BGL），其中节点是表达式（变量是零arity运算符的特例）。如果将每个操作数作为事件顶点连接到操作符的顶点，则可以构造图形。稍后，当需要实际评估表达式时，您可以首先使用一些修剪规则遍历图形，以便消除冗余操作。如果你确保图中没有任何顶点重复，那么修剪是隐含的，我猜。

如果你想避免使用全局数据，我建议你使用某种表达式管理器类并将所有操作注册到它。例如，像这样：

int main() {
  expression_handler expression; //have some class to handle a sequence of operations.

  expression
  << (ij||kl)
  << (ij||cd)
  << ....
  << T(i,j,k,l)*(ij||kl); //register all the expressions, in order.

  expression.evaluate(); //evaluate the expression (possibly optimizing the graph before)

  return 0;
};

Answer 3

我会将Ken和Mikael的建议结合起来。这种东西很容易被操作符重载，特别是当你在每一侧都有自定义类型时。

Bra :: operator ||方法返回一个临时对象ExpressionHandle。
当它创建ExpressionHandle时，它还会注册ExpressionBody 内部有一个全局存储（这可以让你避免使用实例变量但意味着您必须保留所有表达式，直到结束该计划或明确的发布。）
ExpressionBody对象既是声明（表达式树）又是可选结果。您可以使用惰性技术仅在最终调用它们时对其进行评估。
当像
这样的行创建ExpressionHandle时，会发生调用ExpressionBody
T（I，J，K，L）*（IJ || KL）;
上面的（ij || kl）将创建一个ExpressionBody并寻求注册它但找到一个现有的全局实例，所以只需返回一个指向全局实例的ExpressionHandle。
operator *（const ExpressionHandle＆amp;，blah）会要求ExpressionBody返回其结果，此时它会返回一个缓存的结果或执行第一次评估并缓存它。

Answer 4

编译器的工作是决定表达式是否需要重新评估，还是可以从之前的评估中重复使用。让编译器完成它的工作。

您应该尽可能简洁明了地表达自己（无论您是否使用变量完全取决于您和上下文）。但是，如果表达式使用未更改的对象（即，未使用非成本方法分配的对象），则编译器可能会优化并重新计算相同的表达式。

请注意。为了帮助编译器确保正确地将方法标记为const。

C ++表达式为变量

4 个答案: