python中带有嵌套if的智能自动C代码生成器

Question

我正在从 python 生成自动 C++ 代码，特别是我需要为事件列表选择一些事件。我声明了一些选择：

selectionA = Selection(name="selectionA", formula="A>10")
selectionB = Selection(name="selectionB", formula="cobject->f()>50")
selectionC = selectionA * selectionB # * means AND

这会生成 C++ 代码：

for(...) { // cicle on events
  event = GetEvent(i);

  bool selectionA = A>10;
  bool selectionB = cobject->f()>50;
  bool selectionC = (A>10) and (cobject->f()>50);

  if (selectionA) { histo_selectionA->Fill(event); }
  if (selectionB) { histo_selectionB->Fill(event); }
  if (selectionC) { histo_selectionC->Fill(event); }
}

这不是很聪明，因为最聪明的代码是：

bool selectionC = selectionA and selectionB

这个问题看似简单，其实不然，因为我有 100+ 个基本选择（如selectionA 或selectionB）和 300+ 个派生选择，当然派生选择可以从派生选择中派生.明显的派生选择不是从使用常规模式的基本选择派生的。

我知道这很难回答，但有人可以给我一些提示吗？例如：真的有必要编写智能代码吗？我的意思是，编译器无法优化这段代码？

Answer 1

编译器不太可能优化此代码。部分原因是cobject->f() 可能有编译器看不到的副作用。

您可以通过将您的布尔值声明为 const 来提供一些帮助。

否则，您似乎已经在重载运算符来组成选择。因此，使组合选择使用其组成的选择的名称而不是表达式应该不会太难。这为您做了一些优化，并允许编译器在可能的情况下进一步优化，特别是如果您将选择布尔值声明为 const。

您还必须小心地发出代码以初始化bool 标志，其顺序与在 Python 中创建选择对象的顺序相同。这将确保 bool 在以后使用之前总是被声明和初始化。您可以通过在 Python Selection 类中创建一个列表并让 __init__ 方法将新的 Selection 添加到该列表中来做到这一点。当然，如果您创建 Selection 对象，然后将其丢弃，这可能是个问题。但如果你把它们都保留下来，它会起作用。

Answer 2

编译器也许能够优化这个代码，但如果你有数百个相互依赖的复杂表达式，我会怀疑它是否能很好地工作。

但一个更基本的问题是：您真的需要优化吗？计算机速度很快，如果您不经常运行该代码，那么cobject->f()>50 运行一次或十次可能并不重要。

另一方面，如果cobject->f() 有副作用（例如，它打印一些东西），编译器将永远不会优化重复调用，您必须确保它只在您生成的代码中被调用尽可能多地打印。

最好的解决方案是，当您的Selection 类用作派生定义的一部分时，可以只输出name 而不是formula。难易程度取决于您生成的代码。

Answer 3

作为对我评论的修正，我什至认为您不需要我建议的跟踪变量。为什么不试试这个？

import string

class Selection:
    selections = []
    letters = string.letters[26:] + string.letters[:26]

    def __init__(self, name, formula):
        self.name = name
        self.formula = formula
        Selection.selections.append(self)

    def __mul__(self, selection):
        name = 'selection' + letters[len(selections)]
        return Selection(name, self.name + ' and ' + selection.name)

    @classmethod
    def generate(c):
        code = []
        for selection in c.selections:
            code.append('bool ')
            code.append(selection.name)
            code.append(' = ')
            code.append(selection.formula)
            code.append(';\n')

        code.append('\n')

        for selection in c.selections:
            code.append('if (')
            code.append(selection.name)
            code.append(') { histo_')
            code.append(selection.name)
            code.append('->Fill(event); }\n')

        return ''.join(code)

这当然有效，假设您只有 52 个选择对象，但该限制仅存在，因为此类仅生成表单选择 [A-Za-z] 的名称

Answer 4

那么，如果我正确理解了您的示例，您是在创建一组 Selection 对象，然后使用它们生成代码？

首先，为什么不直接用 C++ 编写代码呢？事实上，您将 C++ 表达式作为字符串变量嵌入到 Python 中，并使用重载数学运算符来构造布尔表达式（事实上，您觉得需要评论 * 表示 AND 表明这是一个糟糕的选择）？简直丑爆了！

话虽如此，您拥有所需的所有信息——在 Python 代码中，selectionA 知道它的名字是“selectionA”，而 selectionB 知道它的名字是“selectionB”。唯一的问题是，您没有提供足够的上下文来了解对象 selectionC 的类型。我假设它类似于 AndExpression，并持有引用 selectionA 和 selectionB（可能是 param1 和 param2？）。让它输出"(" + self.param1.name + " && " + self.param2.name + ")"。