如何解决动态构造用户定义的数学函数以在C ++中进行有效调用？
一个例子是类似Desmos（但作为桌面应用程序）。该函数由用户提供为文本，因此无法在编译时编写。此外，该功能在更改之前可以重复使用数千次。但是，一个真实的例子是，函数可能比desmos更频繁地更改，并且其值也可以更多地使用。
- 每次调用函数时，都会用语法分析用户定义的函数。 （许多函数调用速度很慢）
- 构造数学表达式的语法树，以便节点包含指向适当数学运算的函数指针，从而使程序每次调用函数时都可以跳过对文本的解析。对于许多函数调用，此速度应该比＃1快，但是它仍然涉及函数指针和树，这增加了间接性，并且不如预编译（并优化）函数那样快。
- 使用The Tiny C Compiler之类的东西作为使用libtcc进行动态代码生成的后端，以在将用户函数转换为C代码后快速编译用户的函数，然后在主程序中使用它。由于该编译器每秒可以在我的计算机上编译大约10,000个非常简单的程序，因此解析新函数应该几乎没有延迟。此外，该编译器为该函数生成机器代码，因此不涉及指针或树，并且优化由TinyCC完成。对于像我这样的中级程序员来说，这种方法更令人生畏。
- 编写自己的微型编译器（不是C语言，而是专门为我的问题定制的），几乎可以立即生成机器代码。这项工作可能比＃3多20倍，并且在将来的改进方面做不到很多（添加求和运算生成器将需要我为此编写更多的汇编代码）。
在C ++领域中，是否存在比＃3更简单，但同等或更有效的方法？我对lambda，模板和标准库没有足够的经验，无法确定是否有某种抽象方法可以轻松有效地编写此代码。
即使是一种方法，其速度也比＃2快但比＃3慢，并且不需要动态代码生成也会带来进步。
这更多是出于知识上的好奇，而不是现实中的问题，这就是为什么我如此关注性能，也是为什么我不使用别人的数学解析库的原因。这也是为什么我不考虑使用可以即时解释这种事情的javascript或python解释器。
解决方法
我认为，按照您的选择2进行操作会很好。除了可能更简单之外，还有一个带有Expr方法的float Expr::eval(std::unordered_map<string,float> vars)类。然后使用Var，name和Add和left，right，Sub，{{1 }}等所有您想要的功能。评估时，只需使用Mult之类的参数传递地图，每个Div对象会将其传递给任何子表达式，然后进行操作。
我认为这会相当快。您认为用户输入的表达式有多复杂？大多数表达式可能不需要超过10到20个函数调用。
它也可以变得更快
如果您要使图形功能（或类似功能）成为对象，并且使操作能够使用值的向量而不是单个标量值，则可以大大加快该过程。 / p>
假设您想用10,000点绘制类似{{"x",3},{"y",4}}的图形，如果您的Expr对象一次只处理单个值，是的，就像x^3 - 6x^2 + 11x - 6，如果您的Expr对象可以采用值数组，例如用~10-15 function calls * 10,000 points = a lot jumping around!调用Expr，那么优化后只会〜10-15个函数调用 C ++。这样可以轻松扩展到更多的点，而且仍然非常快。
实际上，生成机器代码并不难，关键在于设计解析器，使解析结果遵循计算顺序。
然后，您基本上将机器代码字符串与诸如“将文字推入堆栈”，“对堆栈的两个最高元素执行二进制运算并将结果推入堆栈”之类的语义连接起来，然后从“堆栈”
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