我目前正在编写模板化的c ++物理库。在我的函数中,我经常必须显式比较或设置某些数值。我的目标是编写尽可能通用的库,因此我想尽可能支持浮点数和整数类型。

为了获得正确的类型,我经常在代码中使用显式强制转换为T。在我所有情况下,这当然都解释为static_cast。因此,我的问题是:我是否真的需要static_cast这些值?还是可以通过执行/不执行来获取运行时开销?

一个例子:

我目前有这样的功能:

template <class T> auto is_elliptic(T eccentricity, T semi_major_axes = T(1)) {
   return T(0) <= eccentricity < T(1) && T(0) < semi_major_axes;
}


但是,我也可以这样写:

template <class T> auto is_elliptic(T eccentricity, T semi_major_axes = T(1.0)) {
   return T(0.0) <= eccentricity < T(1.0) && T(0.0) < semi_major_axes;
}


像这样:

template <class T> auto is_elliptic(T eccentricity, T semi_major_axes = 1) {
   return 0 <= eccentricity < 1 && 0 < semi_major_axes;
}


或像这样:

template <class T> auto is_elliptic(T eccentricity, T semi_major_axes = 1.0) {
   return 0.0 <= eccentricity < 1.0 && 0.0 < semi_major_axes;
}


我对这两个版本的可读性都不在乎。我也不关心这个事实,在这里使用整数类型可能没有用。我想知道的是:


这些实现之间有区别吗?
如果是,那是什么?
另外,此代码编译器的可能优化是否依赖于?


编辑:


如果我想支持自定义数字类型,是否会有任何更改?


编辑:

正如评论中指出的那样,上面使用的链接比较实际上是错误的。该代码应类似于:

return T(0) <= eccentricity && eccentricity < T(1) && T(0) < semi_major_axes;


此外,可以使用constexpr版本对代码进行运行时优化:

template <class T> constexpr auto is_elliptic(T eccentricity) {
    return T(0) <= eccentricity && eccentricity < T(1);
}
template <class T> constexpr auto is_elliptic(T eccentricity, T semi_major_axes) {
    return T(0) <= eccentricity && eccentricity < T(1) && T(0) < semi_major_axes;
}

最佳答案

取决于您想要什么。



此答案假定Tintfloat(尽管它适用于doublelong或具有类似行为的自定义类型),并且x具有类型T


如果使用强制转换:


这很容易理解。但是,对于在T类型中不能表示常量的情况,请当心。 0.5>x(int)0.5>x不同。


如果不使用演员表:



  如果升级的操作数具有不同的类型,则会应用另外的一组隐式转换,这些转换被称为通常的算术转换,目的是产生通用类型。[...]


(来自https://en.cppreference.com/w/cpp/language/operator_arithmetic

| T     | Comparison | Equivalent to |
+-------+------------+---------------+
| int   | 0<x        | 0<x           |
| int   | 0.f<x      | 0.f<(float)x  |        (*)
| float | 0<x        | (float)0<x    |
| float | 0.f<x      | 0.f<x         |


对于(*),比较是在float上完成的,而强制转换常量(int(0.f<x))将在整数上进行比较。对于其他情况,则相同。

关于编译器开销:编译可能会稍微慢一些,但是考虑到标准库头的编译速度已经很慢了,所以这无关紧要。

关于c++ - 我是否需要static_cast我的数字模板值?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题:https://stackoverflow.com/questions/51535286/

10-11 22:48
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