如何在运行时在 C++ 中“编译”表达式？ [复制]答案

【问题标题】：How do I "compile" an expression in c++ at runtime? [duplicate]如何在运行时在 C++ 中“编译”表达式？ [复制]
【发布时间】：2012-08-31 04:42:34
【问题描述】：

可能重复：
compile and run c++ code runtime

我想将来自用户的表达式作为字符串作为输入，并将其编译为可调用的 c++ 函数。是否有任何工具可以让您轻松做到这一点？

基本上，How do I compile an Expression Tree into a callable method, C#? 似乎与我想做的类似，只是我需要在 c++ 而不是 c# 中执行此操作。

我当然可以使用 lex 和 yacc 制作一种通用的求值器，但我不想每次都解析字符串。基本上这个表达式将在一个关键的内部循环中运行，所以我正在寻找一种在运行时“编译”它的方法。

【问题讨论】：

这似乎与 Compile and run C++ code runtime 重复
嗯，是的，它是重复的。但是这个问题也没有很好的答案……
我会研究 libclang 和 llvm。您应该知道，C# 使这项任务变得异常简单，而在 C++ 中它是劳动密集型的。
@owagh 那是因为真的没有一个好的答案。您可以使用重量级解决方案，例如使用外部或嵌入式的实际编译器（例如，LLVM 可用于嵌入式 JIT 编译器），或者您可以实现自己的字节码编译器和评估器（或使用其他人的；Lua 是实现为可嵌入的字节码编译器/评估器。当然它只处理 Lua 语言）。
也许this 就是您要找的。 -尼克

【解决方案1】：

这并不容易...如果你想要我的两分钱，我会按照以下步骤操作：

为必须在运行时创建的代码创建一个接口。首先，你为你能做的事情创建一个界面。例如，您的类必须从代表您的接口的纯虚拟基类继承。请注意，您的程序不会使用任意代码，而是以特定方式创建的代码，因为它必须知道如何使用它。
从程序内部调用编译器。编译器应该从您的源代码创建一个库。您可以使用存储在某处的预定义项目，然后将其源文件替换为您自己的。所以很容易获得合适的库。
将您的库放在您可以找到的指定来源中。
在运行时加载库。如果您搜索，您会发现可以在运行时加载动态库，而不仅仅是在链接时（例如，您可以通过这种方式为程序创建插件）。所以你的程序可以加载你的库并使用它。比如你可以找到一些信息here。

但是，正如其他人所说，这不是一项微不足道的任务。

编辑：另一种解决方案是检查像 boost::spirit::qi 这样的解析器，使用得当可以提供非常有用的结果。

【讨论】：

【解决方案2】：

您必须将表达式解析为抽象语法树并在原地遍历或评估它。 Something like this 应该可以满足您对简单数学表达式的需求。

【讨论】：

【解决方案3】：

您可以编写您的迷你解释器。使用与 c++ 相同的命令（不是全部）。当然你的编译器会优化它，但不确定多少。我在 qbasic (mov, add, sub...) 中进行了组装，但由于是解释器的解释器，所以速度很慢：D

您是否考虑过进化计算和适应度函数？值得一看。

【讨论】：

【解决方案4】：

您可以创建一个数据结构来表示您解析的表达式树，并且与每次解析字符串相比，在运行时评估它的开销会很小。

实际上在 C++ 中获得一个可调用的方法是相当困难的，因为您必须生成目标代码并将其动态加载到您的程序中。这将复制整个编译器工具链所做的很多事情。

【讨论】：