Wie kann man benutzerdefinierte mathematische Ausdrücke in C mithilfe von ExprTk effizient auswerten?

Auswerten benutzerdefinierter mathematischer Ausdrücke in C

Das Auswerten komplexer mathematischer Ausdrücke in C kann eine herausfordernde Aufgabe sein. Ein beliebter Ansatz besteht darin, Python in C einzubetten und dessen robuste Ausdrucksauswertungsfunktionen zu nutzen. Es gibt jedoch alternative Lösungen, die möglicherweise eine verbesserte Leistung oder Einfachheit bieten.

Eine solche Lösung ist die ExprTk-Bibliothek. ExprTk wurde speziell für die Auswertung mathematischer Ausdrücke entwickelt und bietet einen umfassenden Satz an Funktionen und Operatoren, die die effiziente Auswertung beliebiger Ausdrücke ermöglichen.

Implementierung mit ExprTk

Bedenken Sie den folgenden benutzerdefinierten Ausdruck:

3 + sqrt(5) + pow(3) + log(5)

Mit ExprTk können wir eine einfache und unkomplizierte Lösung ableiten:

<code class="cpp">#include <exprtk.hpp>

typedef exprtk::expression<double> expression_t;
typedef exprtk::parser<double>         parser_t;

int main()
{
    std::string expression_string = "3 + sqrt(5) + pow(3,2) + log(5)";

    expression_t expression;
    parser_t parser;

    if (parser.compile(expression_string, expression))
    {
        double result = expression.value();

        printf("Result: %19.15f\n", result);
    }
    else
        printf("Error in expression.\n");

    return 0;
}</code>

Vorteile von ExprTk:

• Leistung: Optimiert für die schnelle Auswertung mathematischer Ausdrücke.
• Einfachheit: Bietet eine prägnante und intuitive API zum Definieren und Auswerten von Ausdrücken.
• Erweiterbarkeit: Unterstützt benutzerdefinierte Funktionen und Operatoren für benutzerdefinierte Auswertungen.

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