如何解决C++:支持 std::complex<double> AND double 的通用 if 语句
我们希望在我们的 C++ 代码中启用复杂的步进微分。为此,我们引入了一个通用模板参数 template<typename number>
,其中 number 应默认设置为 double
,或者如果请求为 std::complex<double>
。在某些函数中,我们还有 if
语句,它们也应该可以用复杂类型的值调用。是否有比 MWE 中的以下方法更聪明的方法来支持两者 - double
值的比较以及 std::complex<double>
语句中 if
的实部?非常感谢提前!
#include <iostream>
#include <complex>
#include <cmath>
using namespace std::complex_literals;
template<typename number>
double make_real(const number& value)
{
return std::real(value);
}
template<typename number=double>
number
compute_number(const number& x,const number& y)
{
if (make_real<number>(x) < 1.0)
return x;
else
return y;
}
int main()
{
std::cout << "Evaluate function with double" << std::endl;
std::cout << compute_number(3.0,4.0) << std::endl;
std::cout << "Evaluate function with complex number" << std::endl;
std::cout << compute_number(3.0+2i,4.0-2i) << std::endl;
return 0;
}
编辑:我根据 C++20 概念和函数重载改进了我的代码。我认为可能无法避免 if 语句中的 make_real
调用,因为 std::complex
不支持任何比较操作。
#include <iostream>
#include <complex>
#include <cmath>
using namespace std::complex_literals;
double make_real(const std::complex<double>& value)
{
return std::real(value);
}
double make_real(const double& value)
{
return value;
}
template <typename T>
struct is_complex_floating_point : public std::false_type {};
template <typename T>
struct is_complex_floating_point<std::complex<T>>
: public std::bool_constant<std::is_floating_point_v<T>>
{};
template <typename T>
concept real_or_complex_floating_point =
std::floating_point<T> ||
is_complex_floating_point<std::remove_const_t<T>>::value;
template<real_or_complex_floating_point number>
number
compute_number(const number& x,const number& y)
{
if (make_real(x) < 1.0) // is there a way to avoid the make_real call?
return x;
else
return y;
}
int main()
{
std::cout << "Evaluate function with double" << std::endl;
std::cout << compute_number(3.0,4.0-2i) << std::endl;
return 0;
}
解决方法
有没有比下面更聪明的方法 [...] 在某种意义上更聪明 (i) 我不想提取双精度值的 std::real 部分(这可以通过区分类型名来实现在 make_real (ii) 中,我认为可能会重载比较运算符以将它们也用于 double 与 std::complex 比较。
哦,是的。
我不认为这是一个好主意(我不喜欢复杂和浮点之间的 operator<()
的想法)但它是可能的。
您可以按如下方式添加 operator<()
bool operator< (std::complex<double> const & cd,double d)
{ return cd.real() < d; }
或者,如果您希望它更通用,
template <typename D>
bool operator< (std::complex<D> const & cd,D d)
{ return cd.real() < d; }
或者也
template <typename D1,typename D2>
bool operator< (std::complex<D1> const & cd,D2 d)
{ return cd.real() < d; }
以下是您修改的示例。
#include <iostream>
#include <complex>
#include <cmath>
bool operator< (std::complex<double> const & cd,double d)
{ return cd.real() < d; }
using namespace std::complex_literals;
template<typename number=double>
number
compute_number(const number& x,const number& y)
{ return x < 1.0 ? x : y; }
int main()
{
std::cout << "Evaluate function with double" << std::endl;
std::cout << compute_number(3.0,4.0) << std::endl;
std::cout << "Evaluate function with complex number" << std::endl;
std::cout << compute_number(3.0+2i,4.0-2i) << std::endl;
}
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