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c++ - 如何最好地集成生成的代码

coder 2024-02-21 原文

我正在评估代码生成在我的飞行模拟项目中的使用。更具体地说，要求允许“普通工程师”(我本人无意冒犯)以比 C++ 提供的更自然的语法定义描述动态系统的微分方程。这个想法是设计一种抽象的描述符语言，可以很容易地理解和编辑以从中生成 C++ 代码。该描述符由建模工程师提供，并由实现和维护仿真环境的人员使用以生成代码。

我有这样的想法:

model Aircraft has
   state x1, x2;     
   state x3;
   input double : u;
   input bool : flag1, flag2;
   algebraic double : x1x2;
   model Engine : tw1, tw2;
   model Gear : gear;
   model ISA : isa;
   trim routine HorizontalFight;
   trim routine OnGround, General;
   constant double : c1, c2;
   constant int : ci1;
begin differential equations
   x1' = x1 + 2.*x2;
   x2' = x2 + x1x2;
begin algebraic equations
   x1x2 = x1*x2 + x1';
end model

保留 C 语言的灵 active 很重要，因此描述符语言旨在仅定义模型类定义和实现的某些部分。通过这种方式，一名工程师使用上述描述符语言提供模型，维护工程师将添加所有代码以从文件中读取参数、开始/停止/暂停模拟的执行以及如何实例化具体对象。

我的第一个想法是从描述 rune 件生成两个文件:一个包含声明的 .h 文件和一个包含某些函数的实现的 .cpp 文件。这些然后需要在适当的地方#included

[File Aircarft.h]

class Aircraft
{
public:
    void Aircraft(..); // hand-written constructor
    void ReadParameters(string &file_name); // hand-written

private:
    /* more hand wirtten boiler-plate code */

    /* generate declarations follow */
    #include "Aircraft.generated.decl" 

};

[File Aircraft.cpp]

Aircraft::Aircraft(..) { /* hand-written constructor implementation */ }

/* more hand-written implementation code */

/* generated implementation code follows */
#include "Aircraft.generated.impl"

有什么想法或建议吗？

编辑1:

我想澄清一下，存在一个框架来表达微分方程和动态系统的(实时)模拟。问题在于，大多数具有领域知识的工程师对使用 C++ 非常犹豫。事实上，我们希望为他们提供一种更简单的方式来贡献自己的部分(数学公式)，同时保留 C++ 的灵 active 。

当然可以使用 MEX 编译器从 MATLAB/Simulink 模型生成 C 代码，但我们希望避免相关的许可费用。

重构整个事情以使用通用脚本语言可能超出可用劳动力的范围。此外，就我现在掌握的情况而言，这还需要工程师学习一种脚本语言。我还不相信这会比上面举例说明的语法更容易。

EDIT2:接受的答案

我接受 Richard Harrison 给出的答案，因为他与自定义代码生成器分享了他的经验。我还将考虑有关脚本接口(interface)的提示，尽管我恐怕没有时间将所有这些作为我论文的一部分来实现。尽管如此，这些指示可能有助于说服我的同事考虑更连贯的类层次结构。非常感谢!

最佳答案

这种方法的问题在于，只有当代码由 C++ 编译器实际编译时，才会检测到数学语法中的任何错误。在这一点上，很难给出与规范语言中特定错误行相关的良好错误消息。因此，除非您的规范语言处理器也对规范执行语法和语义检查(即它至少是规范语言的部分编译器)，否则我不会采用这种方法。

关于c++ - 如何最好地集成生成的代码，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/2983672/

amp43C++Aircraftsectionc++code-generation

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