在 C++ 中使用最小的类型歧义

Question

我的 C++ 程序中有一个数据结构，它有一些“向量”类型的属性（由我定义）和一些“双精度”类型的属性。在我的代码的另一个地方，我非常希望能够遍历这个数据结构，并对每个值执行相同的算术运算。我需要的运算符是为 Vector 定义的，因此对于 Vector 类型和 double 类型，我需要执行的代码实际上看起来是一样的。

如果可能的话，我想避免遍历“向量值”，然后分别遍历“双值”。

我意识到这对 C++ 的严格类型造成了压力，但是有什么好的方法可以做到这一点吗？

编辑：

现在，我正在做一些这样的日常操作：

e.values.vel = k0[i].vel + k1[i].vel * c_1;
e.values.acc = k0[i].acc + k1[i].acc * c_1;
....

（e和k0[i]是同一个类类型）

现在，唯一让我无法概括 e 的类型的是 e 的一些值可能是向量，而一些可能是双精度值，理想情况下，这段代码将处理这种类型的不同对象，这些对象可能具有不同的数字或各种价值观。我想要的样子：

for (int j = 0; j < e.values.size(); j ++)
{
    e.values[j] = k0[i].values[j] + k1[i].values[j]
}

理想情况下，我应该让 e 是可迭代的，或者提供某种 next 函数，但要做到这一点，要么：它必须将它的变量存储在一个只能包含一种已知类型的数组中，或者它会提供next 只能返回一种已知类型的函数。

我试图找到一种方法来抽象这个概念，这样我就可以在不知道每个值的类型的情况下迭代 e 类型的东西。

Answer 1

您可能需要考虑Boost.Fusion。它允许您将类型转换为编译时序列，然后您可以在其中使用编译时扩展 foreach 为每个元素调用适当的函子。

Answer 2

您的向量类型是否允许多维？如果是这样，您可以使用一维向量作为内部类型 double 的包装器，然后只遍历向量。

class Vector {
public:
   Vector(int dimensions = 1);
   ...
   double& operator[](int index);
};

或者，您可以编写一个 Vector 抽象类，然后只实现您想要的维度：1-、2-、3-d 向量很常见。

class Vector {
public:
   ...
   Vector operator+(const Vector& rhs) const = 0;
   ...
};

class Vector1D : Vector {
public:
   ...
   vector operator+(const Vector& rhs) const;
}

class Vector2D : Vector {
public:
   ...
   vector operator+(const Vector& rhs) const;
}

class Vector3D : Vector {
public:
   ...
   vector operator+(const Vector& rhs) const;
}

当然，如果您有适用于特定维度向量的特殊优化或功能，您可以两者都做。

我想我的真正意思是你应该将双精度数解释为一维向量。

Answer 3

向量像数组一样使用连续内存，因此假设您的双精度数在数组中，您可以以相同的方式迭代两者。您可以使用函数模板将它们一般地对待：

template <typename T>
void DoOperationOnSequence(size_t maxIndex, const T& container) {
    for (int i = 0; i < maxIndex; ++i) {
        //Do something with container[i];
    }
}

这应该可以正常工作，假设你的双打是连续的（一个接一个地在内存中不中断）。

PS：抱歉，如果这不是你要找的，你的问题有点难以理解，所以我只是想我会尝试一下:)