C++调用python sympy进行表达式计算包含矩阵注册

您好！如果您想在C++中调用Python的Sympy模块进行表达式计算，您可以使用Python的C++ API来实现。以下是一个示例程序，可以通过Python的Sympy模块将包含矩阵注册的表达式进行计算：

#include <Python.h>

int main(int argc, char* argv[]) {

    // 初始化Python解释器
    Py_Initialize();

    // 导入sympy模块
    PyObject* pModule = PyImport_ImportModule("sympy");

    // 获取sympy.Matrix对象类型
    PyObject* pMatrixType = PyObject_GetAttrString(pModule, "Matrix");

    // 定义符号变量
    PyObject* pDict = PyDict_New();
    PyDict_SetItemString(pDict, "x", PyFloat_FromDouble(1.0));
    PyDict_SetItemString(pDict, "y", PyFloat_FromDouble(2.0));

    // 定义矩阵
    PyObject* pArgs = PyTuple_New(1);
    PyObject* pMat = PyObject_CallObject(pMatrixType, pArgs);
    PyObject* pList1 = PyList_New(2);
    PyObject* pList2 = PyList_New(2);
    PyList_SetItem(pList1, 0, PyFloat_FromDouble(1.0));
    PyList_SetItem(pList1, 1, PyFloat_FromDouble(2.0));
    PyList_SetItem(pList2, 0, PyFloat_FromDouble(3.0));
    PyList_SetItem(pList2, 1, PyFloat_FromDouble(4.0));
    PyList_SetItem(pArgs, 0, PyList_New(2));
    PyList_SetItem(PyList_GetItem(pArgs, 0), 0, pList1);
    PyList_SetItem(PyList_GetItem(pArgs, 0), 1, pList2);

    // 计算表达式
    PyObject* pExpr = PyRun_String("A * B + 3.14 * (A + B)", Py_eval_input, pDict, NULL);

    // 输出结果
    PyObject* pStr = PyObject_Str(pExpr);
    printf("%s\n", PyUnicode_AsUTF8(pStr));

    // 释放内存
    Py_DECREF(pMatrixType);
    Py_DECREF(pDict);
    Py_DECREF(pArgs);
    Py_DECREF(pMat);
    Py_DECREF(pExpr);
    Py_DECREF(pStr);

    // 关闭Python解释器
    Py_Finalize();

    return 0;
}

在这个示例程序中，我们使用Python的C++ API来导入Sympy模块，并获取Sympy的Matrix对象类型。然后我们定义了两个符号变量 `x` 和 `y`，以及一个矩阵 `A`。我们还定义了一个表达式，用到了矩阵 `A` 和符号变量 `x` 和 `y`。最后，我们通过 `PyRun_String` 函数计算表达式，并将结果输出到控制台。

需要注意的是，使用Python的C++ API需要先安装Python和Sympy模块，并将Python的头文件和库文件添加到C++编译器的搜索路径中。

希望这个示例程序能够帮助您实现您的需求。如果您有任何问题，请随时问我！