使用可变数量的浮点参数

Question

我正在尝试为我的struct Polynomial实现一个灵活的构造函数：

struct Polynomial
{
    std::vector<float> coefficients;
    size_t degree;
};

多项式的程度是可变的。 我想要的是拥有像这样的构造函数

Polynomial(float... _coefficients);

我尝试过variadic模板：

template<float... Args>
Polynomial(Args... args);

但浮动是非类型的，所以我做了：

template<typename... Args>
Polynomial(Args... args);

但是这允许我的系数是任何东西，而不是我想要的。 我知道我可以使用：

Polynomial(size_t _degree, ...);

但它真的不安全。

目前我正在使用：

Polynomial(std::vector<float>);

但这迫使调用如下：

Polynomial P({f1, f2, f3}); // with fn floats

所以我想知道是否有一个很好的方法来做到这一点。

谢谢 ！

Answer 1

你可以使用initializer_list ：

#include <vector>
#include <initializer_list>

struct Polynomial {
    std::vector<float> coeffs;
    std::size_t degree;

    Polynomial(std::initializer_list<float> init)
        : coeffs{ init }, degree(init.size()) { }
};

int main() {
    Polynomial p{ 1, 2, 3. };
}

Answer 2

回答你的问题

我想知道是否有一个很好的方法来做到这一点

是的，我认为你这样做的方式不仅仅是可以接受的。 甚至你使用它的语法Polynomial P({f1, f2, f3}); 根本不是那么丑陋。

此外，使用std::vector与可变参数一样高效，对其他人来说更容易理解。

使用可变方法，你会发现难以强制接收的那些类型是float ，但是使用std::vector你可以控制它

Answer 3

我认为你的方式（矢量参数，或更好的（恕我直言）初始化列表）是一个好方法。

另一种方式（简单但有缺点）可能是使用缩小来确保Args...是float或可以缩小到float类型。 就像是

struct Polinomial
 {
   std::vector<double>  v;
   std::size_t          degree;

   template <typename ... Args>
   Polinomial (Args const & ... args)
      : v { float{args}... }, degree { sizeof...(Args) }
    { }
 };

举例来说，这很简单，也很有效

Polinomial p { 2.3f, 3.5f, 6.7f };

但是你的构造函数不接受整数或double精度或double long double值; 所以

Polinomial p { 2.3f, 3.5f, 6.7 };
// ........................^^^  double, error

Polinomial p { 2.3f, 3.5f, 6 };
// ........................^  int, error

而且可能限制太多了。

Answer 4

您可以使用递归模板参数处理。 一般的想法是使用一个私有方法，将第一个参数添加到coefficient向量并与其他参数一起递归，直到它们都被处理完毕：

struct Polynomial
{
    template<class...Args>
    Polynomial(Args... coeffs) {
        init(coeffs...);
        degree = coefficients.size() - 1;
    }
    std::vector<float> coefficients;
    size_t degree;
private:
    void init(float coeff) {
        coefficients.push_back(coeff);
    }
    template<class...Args> void init(float first, Args...others) {
        init(first);
        init(others...);
    }
};

Answer 5

你有很多选择。 您可能希望查看std::vector的构造函数以获取灵感。 例如，带有两个迭代器的模板化构造函数非常灵活：

template<typename T>
Polynomial(T begin, T end) : coefficients(begin, end), degree(coefficients.size()) {}

auto init = std::vector<float>{2.0, 1.0, 4.0};
Polynomial p2{init.begin(), init.end()};

或者你可以像Jodocus建议的那样采用std::initializer_list<float> 。

你可以有一个带有任何容器类型的模板化构造函数：

template<typename T>
Polynomial(T container) 
: coefficients(begin(container), end(container))
, degree(coefficients.size()) {}

auto init = std::vector<float>{2.0, 1.0, 4.0};
Polynomial p2{init};

现场演示 。

或者您可以提供不同构造函数的组合以满足不同的需求。

Answer 6

你这样做是一种“好方法”。 想象一下，调用者希望传递100个系数。 如果使用可变参数，则强制调用者执行以下操作：

float c1,c2,c3,....c100;
// init them
Polynomial P(c1, c2, c3,....,c100);

如果我要使用100个系数，我肯定会将它们存储在一个向量中，将它们传递给多项式会相当麻烦：

auto coeffs = std::vector<float>(100);
Polynomial P(coeffs[0],coeffs[1],....,coeffs[100]);

但是，如果您接受一个向量，则调用者可以毫无痛苦地执行这两个操作：

Polynomial P({c1,c2,c2});
Polynomial P(coeffs);

另一方面，使用std::vector但不允许不同的容器是任意限制。 接下来更好的方法是接受迭代器，并让调用者执行：

Polynomial P(coeffs.begin(),coeffs.end());