如何将Latex公式转换为C/C++代码？

Question

我需要将用Latex格式编写的数学公式转换为C/C++代码的函数形式。 例如： y = sin(x)^2 可能会变成类似以下的形式：

double y = sin(x) * sin(x);

或者

double y = pow(sin(x), 2);

其中 x 是在之前某处定义的变量。 我的意思是，它应该将 LaTeX 公式转换为 C/C++ 语法。因此，如果有一个函数y = G(x, y)^F(x)，不管G(x,y)和F(x)是什么， 程序员的问题就是定义它。它只会生成

double y = pow(G(x, y), F(x)); 

当公式过于复杂时，将其包含在C/C++公式中需要一些时间。是否有任何方法可以进行转换？

- maximus

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如果这样的转换器存在的话，我会感到惊讶，因为它的实用性很有限。实际应用中使用的公式很少能够直接翻译成代码。那么“x^2 + y^2 = 1”会变成什么呢？ - Fred Foo

当然，并非所有可能的公式都可以转换为C/C++代码。我指的是那些作为某个定义的公式，例如某个东西等于某个公式，而不是像你的那个方程式一样。 - maximus

Answer 1

Emacs内置的计算器calc-mode可以完成这个任务（以及更多）。您可以按照以下方式转换示例：

将公式放入某个emacs缓冲区中。

$ y = sin(x)^2 $

当光标位于公式中时，激活嵌入式计算模式

M-x calc-embedded

将显示语言切换为C：

M-x calc-c-language

你在这里：

$ y == pow(sin(x), 2) $

请注意，它将latex中的'='符号解释为相等，这导致C中的'=='。Cs赋值运算符'='的latex等效物将是'\gets'。

有关此主题的更多信息，请访问Turong的博客。

- vonSchlotzkow

Answer 2

我知道这个问题已经很老了，但我还是想回复一下，因为我认为它可能会帮助其他人。在我的搜索中，我经常看到这个问题。

我正在开发一个类似的工具，在公共git仓库中。

您需要对latex输入进行一些人为限制，这是不可避免的。 目前，我编写的工具仅支持mul，div，add，sub，sqrt，pow，frac和sum作为我需要处理的操作集，并且可以通过提供一个预处理器（请参见preproc.l，作为一个[也许不太好的]示例），来放宽一些限制以清除原始latex输入。

- Mohamed Tarek

Answer 3

一种数学方程，比如LaTeX中的方程，和C语言表达式并不可互换。前者说明了两个术语之间的关系，而后者定义了一个可以被计算的实体，其结果会明确地呈现出一个值。C中的a = b表示“将变量b中的值存储到变量a中”，而在数学上这意味着“在当前情况下，a和b是相等的”。前者描述了计算过程，而后者描述了静态事实。因此，数学方程可以翻转：a = b等价于b = a，但对C方程进行同样的操作得到的结果则大不相同。

更糟糕的是，LaTeX公式只包含绘制公式所需的信息；通常，这并不足以捕获它们的意义。

当然，某些LaTeX公式（如你的例子）可以转换为C计算，但其他许多公式则无法转换，因此任何自动化的方式都只能有限地理解它们的意义。

- tdammers

Answer 4

我不确定是否有简单的答案，因为数学公式（在LaTeX文档中）实际上是含糊不清的，所以要自动将它们翻译成代码需要自动化它们的理解。

而MathML标准有两种形式表示公式（一种用于显示，另一种用于计算），这其中有一些原因。

- Basile Starynkevitch

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它们在什么意义上是模糊的？ - aioobe