释义

什么是“表达式模板（Expression Templates）”？这是一种以优美的inline表达式取代丑陋的Callback的技巧。例如，在一般情况下，我们用如下方式求一个积分：

double f(double x)
{
    return x/(1.0+x);
}
 
...
double result = integrate(f, 0.0, 10.0);

但是，有了“表达式模板（Expression Templates）”，我们可以这样做：

DoublePlaceholder x;
double result = integrate(x/(1.0+x), 0.0, 10.0);

如果我们预先定义好了一个DoublePlaceholder _x（多数情况下我们会这么做），我们只需如此：

double result = integrate(_x/(1.0+_x), 0.0, 10.0);

看起来很美，是吧？是怎么做到的呢？

原理

• Todd Veldhuizen: Expression Templates
• 作者其他论文：http://kanushu.uwaterloo.ca/~tveldhui/papers/

优点

• 便利：更加优美的语法。
• 高性能：比Callback有更好的性能。

特别在Vector、Matrix等向量运算时，可减少临时Vector/Matrix的生成，从而大大提高性能。作者（Todd Veldhuizen）在Blitz++中使用了该技巧。

应用

• Blitz++, a C++ class library for scientific computing which provides performance on par with Fortran 77/90)
• PETE, the Portable Expression Templates Engine
• POOMA, parallel array classes using expression templates
• Boost spirit (有翻译的中文用户手册), The Spirit framework enables a target grammar to be written exclusively in C++. Inline EBNF grammar specifications can mix freely with other C++ code.
• BLL (Boost Lambda Library)
• Boost Phoenix
• …

参考文章

• 一篇Expression Templates的中文介绍
• 一篇Boost Phoenix的概览