在 C++ 中重载浮点型的有效方法？-解网

问：

我想存储重量、时间、长度等数量。我想这种方式更具可读性，并避免了此类功能的不匹配：

Velocity computeSpeed(Distance d, Time t);

目前我只有

using float_type = double;
using Velocity = float_type;
using Distance = float_type;
using Time = float_type;

但是，对于我的应用程序，我需要一些转换，例如：

Distance toInches(Distance);
Distance toMillimeters(Distance);

我宁愿拥有这样的东西：

Distance d;
std::cout << d.toInches();

但是，重载基类型可能有一些缺点：

它需要重载所有运算符或在浮点类型上使用 CRTP
这可能会影响效率

是否可以将“转换”const 方法添加到数值类型中？附带问题：这种方法是坏的还是矫枉过正的？

注意：我被 C++03 :(困住了

++ 、C++03

FWIW，“坏或矫枉过正”在某种程度上是基于意见的。但恕我直言，使用类型别名的方法存在严重缺陷。签名表明会有很好的类型安全，但调用者可以调用并得到无意义的结果。引入类型很酷的事情是使这样的错误成为编译器错误，但你没有这样做Velocity computeSpeed(Distance d, Time t);computeSpeed( elapsedTime, metersWalked);

5赞 Alan Birtles 5/5/2023

boost.org/doc/libs/1_82_0/doc/html/boost_units.html 和 boost.org/doc/libs/1_82_0/doc/html/chrono.html 可能满足您的需求

答：

2赞 Mike Nakis 5/5/2023 #1

我已经完成了您在 C# 中尝试执行的操作，它的重载功能比 C++ 少得多。结果很棒，因为它可以保护您免受各种错误的影响，并使代码简洁明了。（它消除了偶然的复杂性。

它还允许 IDE 的完成建议功能大放异彩，因为它将向您展示可以对每个变量执行的操作，而不必牢记哪些全局范围函数适用于每个变量。

这样做的方法是为每种不同类型的数量声明一个新类，该类包含某个标准单位的单个值。（当然，您会为您的标准单位选择 SI 系统，对吧？

拥有这些类后，可以重载所有适用的运算符，以便它们在每个类的实例之间以及每个有意义的组合之间工作。

如果你喜欢危险地生活，你甚至可以利用 C++ 的惊人能力来重载类型转换运算符，这样你就可以直接分配给一个数量的实例，希望（祈祷）浮点数在正确的单位中。我的建议是你不要这样做，而是创建静态方法，如等。floatLength::ofMeters( float )Length::ofInches( float )

2赞 MSalters 5/5/2023 #2

你的想法并不是全新的;这是在2001年左右提出的。

你的设计的主要问题是，做完全相同的事情。你们都可以将它们实现为Distance toInches(Distance); Distance toMillimeters(Distance);Distance toFoo(Distance bar) { return bar };

原因是.它们从字面上看是一样的.1 inch2.54 mmDistance

你可以得到的是，明显的实现是常数等于 2.54 毫米。float toInches(Distance d)float toInches(Distance d) { return d/Distanche::inch; }Distance::inch

这些类型必须是类，因为您需要模板参数数学。你真的需要在 SI 中做到这一点，因为速度=距离/持续时间。只有 SI 单位才足够理智。，并且只是的 typedef 。Unit<m1,kg1,s1>/Unit<m2,kg2,s2>=Unit<m1-m2,kg1-kg2,s1-s2>DistanceUnit<1,0,0>

1赞 Leon 5/6/2023 #3

由于你的变量描述了某种物理属性，我建议你自己为每个变量创建一个类型，C++ 最强大的功能之一是你可以定义自己的类型（OOP），然后你将在后台使用基本类型，并为它们提供转换等功能。和重载运算符，例如，我使用我自己的类型和我重载运算符*，这样我就可以像这样将其乘以我的矩阵，因此还添加了功能，例如获取向量的长度。.toInches()vector3dvector3d operator*(const matrix3x3& mat)unsigned int Length() const

上一个：在 C++03 中模拟 lambda 以在宏中进行流控制

下一个：如何在模板参数中设置属性名称？

在 C++ 中重载浮点型的有效方法？

Efficient way to overload float type in C++?

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