Sympy - 生成 C 代码。将 Rational 转换为浮点数

Posted 2023-03-28

【中文标题】Sympy - 生成 C 代码。将 Rational 转换为浮点数

【英文标题】：Sympy - Generate C code. Convert Rational to float

【发布时间】：2021-04-11 16:57:15

【问题描述】：

我正在尝试通过函数 ccode 生成带有 sympy 的 C 代码。

目前，我正在尝试将 sympy 的有理数转换为浮点数以加快计算速度。

举个例子：

import sympy as sp
x=sp.Symbol('x')
y=sp.Symbol('y')
d=sp.Symbol('d')

test=sp.Matrix([
 [x/3 + y + 2*d/3,    0,   0],
 [0, x/3 + y + 2*d/3, 0],
 [0, 0, x/3 + y - 2*d/3]])

res = sp.cse(test)
lines = []

   
for i, result in enumerate(res):
        lines.append(sp.ccode(result,"result_%i"%i, user_functions='Mul':[(lambda x: x.args[0].is_Rational, lambda x: sp.N(x,n=17))]))
    

如果res 的矩阵部分有一个分数 (res[1])，我可以使用 for 循环和 try/except 语句对其进行循环：

for i in range(len(res[1])):
        try:
            res[1][i].args[0].is_Rational       
        except:
            continue
        else:
            res[1][i]=sp.N(res[0][i],n=20)

并使用函数sp.N 将有理值更改为浮点数。 但是，我很难定义一个 lambda 函数/任何其他函数来对res[0] 中的元组列表执行此操作。

不胜感激！

亲切的问候

【参考方案1】：

您可以采用与your previous question 类似的方法：子类化代码生成器并覆盖_print_Rational()。自定义user_functions可以通过settings=参数添加：

import sympy as sp
from sympy.printing.c import C99CodePrinter

class CustomCodePrinter(C99CodePrinter):
    def _print_Rational(self, expr):
        return str(sp.N(expr))

my_user_functions = "cos": "my_fast_cos"

custom_ccode = CustomCodePrinter(settings='user_functions': my_user_functions).doprint
print(custom_ccode(sp.Rational(1, 7) + sp.cos(sp.Rational(1, 3))))

【讨论】：

这对这个案子来说其实很好！无论如何也要在CustomCodePrinter 中通过user_functions？我收到以下错误：TypeError: doprint() got an unexpected keyword argument 'user_functions'

【参考方案2】：

为了能够在ccode 中使用user_functions，这样做是否是一种好习惯？

from sympy.printing.c import C99CodePrinter
class CustomCodePrinter(C99CodePrinter):
    def _print_Rational(self, expr):
        return str(sp.N(expr, n = 17))
    

def customccode(expr, assign_to=None, **settings):
    return CustomCodePrinter(settings).doprint(expr, assign_to)