유형을 스칼라에 연결하는 기본 메커니즘은 무엇입니까?

Question

[편집 : 미터/야드를 foo/bar로 변경했습니다. 이것은 미터를 야드로 변환하는 것이 아닙니다. ]

유형을 double과 같은 스칼라에 연결하는 가장 좋은 방법은 무엇입니까? 일반적인 유스 케이스는 측정 단위입니다 (그러나 실제 구현을 찾고 있지는 않습니다, boost has one). 정말 사건인가요

template <typename T> 
struct Double final 
{ 
    typedef T type; 
    double value; 
}; 

namespace tags 
{ 
    struct foo final {}; 
    struct bar final {}; 
} 
constexpr double FOOS_TO_BARS_ = 3.141592654; 
inline Double<tags::bar> to_bars(const Double<tags::foo>& foos) 
{ 
    return Double<tags::bar> { foos.value * FOOS_TO_BARS_ }; 
} 

static void test(double value) 
{ 
    using namespace tags; 
    const Double<foo> value_in_foos{ value };  
    const Double<bar> value_in_bars = to_bars(value_in_foos); 
} 

:

이 같은 간단한 것처럼 보일 것? 아니면 숨겨진 복잡성이나이 접근법에 대한 다른 중요한 고려 사항이 있습니까?

이 거의 복잡성 또는 오버 헤드를 추가하지 않고

inline double foos_to_bars(double foos) 
    { 
     return foos * FOOS_TO_BARS_; 
    } 

훨씬 우수, 멀리 보인다.

Answer 1

는 첫째, 그래, 나는 그것이 문맥에 따라 달라 선호된다 여부 비록 당신이 제안하는 방식은 매우 합리적이라고 생각 구현하는 사소하지 않은)

이 될 수 있습니다. 접근 방식에는 단순한 곱셈 (섭씨와 화씨)이 아닌 변환을 정의하는 이점이 있습니다.

그러나 방법에 따라 다른 유형이 만들어 지므로 전환을 생성해야하며 사용에 따라 좋거나 나쁠 수 있습니다.

나는 길이를 다루는 코드를 (대부분의)을 쓰고 있다면 (내가 너무 예로서로 사용할 수 있습니다, 당신의 야드와 미터 그냥 예라고 감사) 논리는 단위가 무엇이든간에 동일 할 것입니다. 논리를 포함하는 함수를 템플릿으로 만들어 여러 단위를 사용할 수는 있지만 두 개의 다른 소스에서 데이터가 필요하고 다른 단위로 제공되는 합리적인 사용 사례가 여전히 있습니다. 이 상황에서 나는 오히려 단위 당 클래스보다는 오히려 하나의 길이 클래스를 다루고, 이러한 길이 중 하나는 자신의 변환 정보를 보유하거나 입력/출력 단계에서 수행되는 변환과 함께 하나의 고정 단위를 사용할 수 있습니다.

반면에 우리는 다른 측정을 위해 다른 유형이있을 때. 길이, 면적, 온도. 이러한 유형간에 기본 변환을하지 않는 것이 좋습니다. 그리고 실수로 온도에 길이를 더할 수 없다는 것이 좋습니다.

(물론 곱셈 형식이 다릅니다.)

Answer 2

제 의견으로는 버그가 너무 많아서 발견하기가 쉽지 않은 접근 방식입니다. 이 시점에서도 소개 한 구문의 복잡성으로 인해 변환이 부정확해질 수 있습니다. 즉, 십진법의 8 번째 유효 숫자에서 벗어났습니다.

표준 변환은 1 인치가 25.4mm로 1 야드가 정확히 0.9144m임을 의미합니다.

IEEE754 이진 부동 소수점에서이 값과 그 역수를 정확하게 표현할 수 없습니다. 내가 당신이라면

나는

constexpr double METERS_IN_YARDS = 0.9144; 

constexpr double YARDS_IN_METERS = 1.0/0.9144; 

멀리 버그를 유지하기 위해 정의하고, 배정 밀도로 작업 소수점 연산을 옛날 방식을 떠 것입니다.

Answer 3

저는 비율 기반 접근 방식을 사용합니다. 이는 std::chrono과 같습니다. (하워드 Hinnant는 그의 최근 C++ 콘에서 그것을 보여줍니다 2016 talk about <chrono>)

template<typename Ratio = std::ratio<1>, typename T = double> 
struct Distance 
{ 
    using ratio = Ratio; 
    T value; 
}; 

template<typename To, typename From> 
To distance_cast(From f) 
{ 
    using r = std::ratio_divide<typename To::ratio, typename From::ratio>; 
    return To{ f.value * r::den/r::num }; 
} 

using yard = Distance<std::ratio<10936133,10000000>>; 
using meter = Distance<>; 
using kilometer = Distance<std::kilo>; 
using foot = Distance<std::ratio<3048,10000>>; 

demo

이 순진 구현 아마도 최소한으로 허용하는 암시 적 캐스트에 (많이 개선 할 수있는 곳들이 안전하지만), 개념 증명이며 쉽게 확장 할 수 있습니다.

장점 :

• meter m = yard{10} 컴파일 시간 오류 또는 안전 암시 적 변환 중 하나입니다,
• 꽤 유형 이름, 당신은 잘못된 변환을 만들기 위해 열심히 솔루션에 반대해야 할 것이다
:

단점을 사용하기

• 간단한
• 가능한 정수 오버 플로우/정밀도 문제 (구현 품질로 인해 완화 될 수 있습니까?제대로