hirax.net::inside out::2009年12月09日

■エクセルの計算ワークシートをRubyでC言語に変換してみよう　

　この記事のスクリプトや、（下記のエクセルファイルとは違いますが、より有用そうな）エクセルファイル例、そして、そのエクセルファイルを変換したC言語ソースを保存し、また、つらつら考えことなどを「続　エクセルの計算ワークシートをRubyでC言語に変換してみよう」 に書きましたので、下記記事を読んだ後には、上記記事（さらにその後に続く記事など）を引き続きご覧ください。

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　先日、「エクセルの計算ワークシートをRuby計算スクリプトに変換してみよう」でエクセルで作った離散化シミュレーション用.xlsシートをRuby Script（プログラム）に自動的に変換する、Rubyスクリプトを作ってみました。基本的には四則演算で（反復収束計算手法を用いることにより）「この世界を（エクセル上で）シミュレーションするスプレッドシート」を作ったなら、それを他のプログラミング言語に「変換する」アプリケーション例として、エクセルのシートをRuby言語に変換するソフトを作ってみたわけです。目標は「何だかすげー！、けど、役に立たねー！」です。

　というわけで、引き続き、今日はエクセルのシートをC言語に変換するRubyスクリプトを書いてみました。もちろん、今回も、基本的には四則演算と数値だけで作られ、反復収束計算手法を用いることで最終的な計算結果を得るような「シート」を前提にしています。

　というわけで、書いたコード"xls2c.rb"はこんな具合です。

require 'win32ole'

def getAbsolutePath(filename)
  fso=WIN32OLE.new('Scripting.FileSystemObject')
  fso.GetAbsolutePathName(filename)
end

def getAlphabet(n)
  val=n.to_f/25.0 
  mod=n%25
  result=''
  result+=('A'..'Z').to_a[(n-val)/25] if val>1
  result+=('A'..'Z').to_a[mod]
end

def defFunc(state,book)
  src=''
  book.Worksheets.each do |sheet|
    y=1
    sheet.UsedRange.Rows.each do |row|
      x=0
      record=[]
      row.Columns.each do |cell|
        if state==:def &&cell.Value.to_s!=''
          record＜＜'  float '+getAlphabet(x)+y.to_s+'=0.;'
        end
        if state==:init &&cell.Value!=''
record＜＜'  '+getAlphabet(x)+y.to_s+
            '='+cell.Value.to_s+';' if cell.Value.to_s!=''
        end
        if state==:calc &&cell.Formula!=''
t=cell.Formula.sub(/[=$]/,'')
record＜＜'  '+getAlphabet(x)+y.to_s+'='+t+';'
        end
        x+=1
      end
      if record.join('').gsub("\n",'')!=''
        src+=record.join("\n")+"\n" 
      end
      y+=1
    end
  end
  return src
end

filename=getAbsolutePath(ARGV[0])
excel=WIN32OLE.new('Excel.Application')
book=excel.Workbooks.Open(filename)
defsrc=defFunc(:def,book)
initsrc=defFunc(:init,book)
calcsrc=defFunc(:calc,book)
book.close
excel.quit
GC.start

puts ＜＜INIT
// autocreated C source from excel file
// jun hirabayashi jun@irax.net http://www.hirax.net

#include "stdio.h"

// gloval variables
#{defsrc}
void init(void){
#{initsrc}}

void calc(void){
#{calcsrc}}

int main(){
  int i;
  init();
  for(i=0;i＜10;i++){ calc(); }
  printf("C2=%f",C2);
  return 0;
}
INIT

　このスクリプトを、

ruby xls2c.rb ex.xls > sample.c

という具合に実行すると、下のようなC言語ソースができあがります。

// autocreated C source from excel file
// jun hirabayashi jun@irax.net http://www.hirax.net

#include "stdio.h"

// gloval variables
  float A1=0.;
  float B1=0.;
  float C1=0.;
  float A2=0.;
  float B2=0.;
  float C2=0.;
  float A3=0.;
  float B3=0.;
  float C3=0.;

void init(void){
  A1=1.0;
  B1=2.0;
  C1=3.0;
  A2=1.0;
  B2=2.0;
  C2=5.0;
  A3=1.0;
  B3=2.0;
  C3=3.0;
}

void calc(void){
  A1=1;
  B1=2;
  C1=3;
  A2=1;
  B2=2;
  C2=B2+C1;
  A3=1;
  B3=2;
  C3=3;
}

int main(){
  int i;
  init();
  for(i=0;i＜10;i++){ calc(); }
  printf("C2=%f",C2);
  return 0;
}

　もちろん、今回もスプレッドシートの「セル」はすべてグローバル変数として取り扱い、エクセルが最初に行う初期化ルーチンを"init"関数として定義（作成）し、次に行う反復計算を"calc"関数として定義（作成）し、それを（適当に決めた）for文で10回繰り返す（計算を収束させるためには、実際にはもっと多く繰り返し計算をさせることが必要でしょう）、というソースです。

　さて、このC言語ソースは、（たとえば、Borland C++ Compilerを使うなら）

bcc32 sample.c

という具合で、sample.exeというバイナリができあがります。

　いつか、エクセルのシートを変換し・作成したC言語プログラムをコンパイルすると、どれだけ遅くなるのか・どれだけ早くなるのかを、色々な環境で確かめてみたい、と思っています。