在多线程程序中使用exprtk

我需要编写一个程序，其中字符串表达式的评估相当频繁。一个表达式的例子如下：在多线程程序中使用exprtk

"x0*a0*a0+x1*a1+x2*a2+x3*a3+x4*a4....."

表达式可以很长，一个字符串可以包含多个这样的表达式。

我用C++库exprtk编写了一些测试代码。

vector<std::string> observation_functions; 
vector<std::string> string_indices; 


template<typename T> 
float* get_observation(float* sing_j, float* zrlist, int num_functions,int num_variables) 
{ 
    //omp_set_nested(1); 

    float* results = (float*)malloc(sizeof(float)*num_functions); 
    exprtk::symbol_table<float> symbol_table; 

    exprtk::expression<T> expression; 
    exprtk::parser<T> parser; 
    int i; 
    for(i = 0; i < num_variables; i++) 
    { 
      symbol_table.add_variable("x"+string_indices[i], sing_j[i]); 
      symbol_table.add_variable("a"+string_indices[i], zrlist[i]); 
    } 

    expression.register_symbol_table(symbol_table); 
    for(i = 0; i < num_functions; i++) 
    { 
      parser.compile(observation_functions[i],expression); 
      results[i] = expression.value(); 
    } 
    return results; 
} 



int main() 
{ 

    for(int i = 0; i < 52; i++) 
    { 

    ostringstream s2; 
    s2<<i; 
    string_indices.push_back(s2.str()); 
    } 



    string hfun ="x0*a0*a0+x1*a1+x2*a2+x3*a3+x4*a4+x5*a5+x6*a6+x7*a7+x8*a8+x9*a9+x10*a10+x11*a11+x12*a12+x13*a13+x14*a14+x15*a15+x16*a16+x17*a17+x18*a18+x19*a19+x20*a20+x21*a21+x22*a22+x23*a23+x24*a24+x25*a25+x26*a26+x27*a27+x28*a28+x29*a29+x30*a30+x31*a31+x32*a32+x33*a33+x34*a34+x35*a35+x36*a36+x37*a37+x38*a38+x39*a39+x40*a40+x41*a41+x42*a42+x43*a43+x44*a44+x45*a45+x46*a46+x47*a47+x48*a48+x49*a49+x50*a50+x51*a51 "; 


    boost::split(observation_functions, hfun, boost::is_any_of(" ")); 
    float *a=(float*)malloc(52*sizeof(float)); 
    float* c=(float*)malloc(52*sizeof(float)); 

    struct timeval t0,t1; 
    gettimeofday(&t0, 0); 
    for(int j=0; j < 210; j++) 
     #pragma omp parallel for schedule(static,1) num_threads(8) 
     for(int i=0;i<104;i++) 
      float* b =get_observation<float>(a,c,1,52); 
    gettimeofday(&t1, 0); 
    long elapsed = (t1.tv_sec-t0.tv_sec)*1000000 + t1.tv_usec-t0.tv_usec; 
    cout<<"elapsed:"<<elapsed<<endl; 

}

请注意，这是测试代码。实际上，每个线程都将使用不同的一组值来评估表达式。这段代码工作正常，但我需要让它变得更快。

基于其他一些实验，我发现我不能共享一个具有多个线程的符号表来更快地计算单个表达式。在多个线程中共享符号表导致内存损坏错误。

有人可以请提供一些关于如何提高性能的建议。

来源

2014-03-27 user1274878

考虑使用'std :: vector＆zrlist'。然后你也可以使用'symbol_table.add_vector（“a”，zrlist）;'注意，第二个参数是通过引用（而不是'const'）传递给'add_variable/add_vector'，它的值可以通过'exprtk' 。 –

您的多线程应用程序失败，因为exprtk不是线程安全的。因此，不能在没有竞争和内存损坏的情况下在多个线程上共享一个对象/表。 –

您可以尝试构建exprtk对象一次，并为每个线程创建它们的副本。如果复制exprtk对象比构建它们快，这应该会更快。

来源

2015-07-04 17:50:20

假设，你有N线程。比，创建在主程序N套exprtk - 相关对象（包括symbol_table，expression，parser）的（外的功能，和外for循环）。

你可以使用vector<>来存储它们：例如，对于expression对象将是vector<expression> expressions;

然后，通过引用这些对象，调用您的功能时，

for(int i=0;i<104;i++) 
    get_observation<float>(expressions[i], more params here..)

模板函数的定义： template <typename T> T* get_observation(expression & exp, more params here..)

您还可以创建一组对象，并通过复制来创建其他对象，如Aloalosuggested。

P.S.倾向于使用智能指针，https://stackoverflow.com/a/19042634 不要忘记删除本地分配的内存。

来源

2015-11-30 19:41:01

在多线程程序中使用exprtk

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