如何有效計算 C 中的數學表達式？

C 語言數學表達式的高效計算

計算複雜的數學表達式是科學計算中常見的任務。解決這個問題有多種方法，每種方法都有其優點和缺點。本文探討了在 C 語言中計算數學表達式的最佳方法，並提出了使用 ExprTk 函式庫的全面解決方案。

Python 嵌入

將 Python 嵌入 C 中是一種流行的選擇用於評估數學表達式。然而，這種方法會帶來管理 Python 解釋器和兩種語言之間橋接的開銷。

ExprTk 函式庫

ExprTk 是專為評估數學而設計的 C 函式庫表達式。它為解析和執行表達式提供了一個高效且簡單的 API，使其成為此任務的絕佳選擇。

使用ExprTk 計算表達式的示例：

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

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

  // Create an ExprTk expression object
  exprtk::expression<double> expression;

  // Create an ExprTk parser object
  exprtk::parser<double> parser;

  // Compile the expression
  if (parser.compile(expression_string, expression))
  {
    // Evaluate the expression
    double result = expression.value();

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

  return 0;
}</code>

ExprTk 庫提供幾個優點：

• 高效解析和執行
• 支持適用於各種數學運算子和函數
• 可用於建立複雜的表達式鏈
• 擁有簡單易用的API

透過利用借助ExprTk 函式庫，開發人員可以有效率且可靠地評估C 語言中的數學表達式，而無需承擔與Python 嵌入相關的開銷。

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