有没有工具可以把用C写的数学公式转换成Python？

Question

有时，当代数特别糟糕时，我会使用Mathematica推导出一个公式，然后使用CForm[]将结果表达式转换为可编译的C代码。通常，我也希望在Python中使用这个公式。有没有现成的工具可以做到这一点？举个例子，这是一个最近的公式，正如你所看到的，手动转换不是一件令人愉快的事情：

(Power(a,5)*M + 2*Power(a,3)*M*r*(-2*M + r) + a*M*Power(r,2)*Power(-2*M + r,2) - 
 Sqrt(-(Power(r,3)*Power(Power(a,2) + r*(-2*M + r),2)*(Power(a,4)*M*(-1 + Power(rd,2)) - 
       Power(a,2)*r*(2*M*r + Power(r,2)*Power(rd,2) + Power(M,2)*(-4 + Power(rd,2))) + 
       M*Power(r,2)*(-4*Power(M,2) + 4*M*r + Power(r,2)*(-1 + Power(rd,2)))))))/((Power(a,2)*M - Power(r,3))*Power(Power(a,2) + r*(-2*M + r),2))

Answer 1

你不需要转换任何东西。Python和C中的代数运算符具有相同的优先顺序：*、/、+、-，它们都是从左到右的。有关示例https://montcs.bloomu.edu/Information/operator-precedence.C-Python-Pascal.shtml，请参阅。

您只需定义所使用的函数。在您的示例中，我看到了Power()和Sqrt()，它们可能会映射到Python的math.pow()和math.sqrt()。

Answer 2

您可以使用Sympy在python中派生公式，然后在python中执行。

这是通常的方式

Answer 3

假设您信任这些代码，您可以使用exec

from math import sqrt

formula_str = """
def myfunc(a,r,rd,M):
    return (Power(a,5)*M + 2*Power(a,3)*M*r*(-2*M + r) + a*M*Power(r,2)*Power(-2*M + r,2) - 
    Sqrt(-(Power(r,3)*Power(Power(a,2) + r*(-2*M + r),2)*(Power(a,4)*M*(-1 + Power(rd,2)) - 
    Power(a,2)*r*(2*M*r + Power(r,2)*Power(rd,2) + Power(M,2)*(-4 + Power(rd,2))) + 
    M*Power(r,2)*(-4*Power(M,2) + 4*M*r + Power(r,2)*(-1 + Power(rd,2)))))))/((Power(a,2)*M - Power(r,3))*Power(Power(a,2) + r*(-2*M + r),2))
""".replace("Power","pow").replace("Sqrt","sqrt")

myfunc(5,4,3,2) #output:0.6288528754088698