std::adjacent_difference与std::chrono time_point的结合使用

Question

std::adjacent_difference与std::chrono time_point的结合使用

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考虑以下代码：

int main()
{
    std::vector<std::chrono::steady_clock::time_point> time;
    time.push_back(std::chrono::steady_clock::now());
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(4));
    time.push_back(std::chrono::steady_clock::now());
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(7));
    time.push_back(std::chrono::steady_clock::now());
    std::vector<std::chrono::duration<double>> diffs;
    std::adjacent_difference(time.begin(),time.end(),std::back_inserter(diffs));
}

它无法编译（关于类型不匹配的丑陋模板错误消息）。当我尝试切换到错误消息中的类型时（std::chrono::time_point<std::chrono::_V2::steady_clock, std::chrono::duration<long, std::ratio<1, 1000000000>>>），错误消息会移动。

我的假设是算法不起作用，因为减去两个时间点的结果不是时间点，即伪代码中的这些行存在冲突。

template<class InputIt, class OutputIt>
constexpr // since C++20
OutputIt adjacent_difference(InputIt first, InputIt last, 
                             OutputIt d_first)
{
    if (first == last) return d_first;
 
    typedef typename std::iterator_traits<InputIt>::value_type value_t;
    value_t acc = *first;  
    *d_first = acc; // <-----------------------------------------------------  1
    while (++first != last) {
        value_t val = *first;
        *++d_first = val - std::move(acc); // std::move since C++20  <-------- 2
        acc = std::move(val);
    }
    return ++d_first;
}

所以我有两个问题:

我的猜测正确吗？
最简单的修复方法是什么？我能想到的最佳解决方法是从时间点转换为持续时间作为中间步骤，但是它不太美观。

尽管chrono是C++11，但由于我对任何C++20的解决方案都持开放态度，因此我将其标记为C++20。尽管我的编译器没有实现ranges，但我更喜欢它们不要成为ranges。

- NoSenseEtAl

2个回答

2

从 CppReference 中得知：

计算范围[first, last)内相邻一对元素的第二个和第一个之间的差，并将它们写入从d_first + 1开始的范围。 * first 的未修改副本写入* d_first 。

最后一句话是让你迷惑的。

- Marshall Clow

这实际上非常惊人，我认为我从未见过任何类型在std ::中不能与所有算法一起使用（不是指迭代器要求或仅移动类型，而是指类型本身的操作有问题）。 - NoSenseEtAl

2

@Barry 指出，原始指针是另一种在 adjacent_difference 中存在问题的类型（因为两个指针的差异是 ptrdiff_t 类型）。 - Marshall Clow

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可以查看英文原文，
原文链接

- Barry · Accepted Answer

我的假设是算法无法正常工作，因为两个时间点之间的差不是一个时间点。实际上，减去两个 time_point 值并不会得到一个 time_point，而是一个 duration。在中，duration 和 time_point 形成一个仿射空间。这类似于您不能将两个指针相加，但可以将两个指针相减，但得到的不是指针而是 ptrdiff_t。

adjacent_difference 算法不支持这样的仿射类型，因为给定范围 [a, b, c]，输出被指定为 [a，b-a，c-b]。这基本上行不通，因为 a 和 b-a 有不同的、不可转换的类型。

最简单的方法可能是使用 range-v3:

zip_with(minus(), time, time | drop(1))

产生您实际想要的相邻差异 - 不包括第一个值（time_point），因此您只会获得一系列durations。

还有一个我总是忘记的双范围版本的transform()（感谢 Conor）。那也可以：

std::transform(time.begin(), std::prev(time.end()), std::next(time.begin()),
    std::back_inserter(diffs), std::minus());

这基本上是adjacent_difference的“正确”版本。在C++20中，可以更清晰地表示：

std::ranges::transform(time, time | std::views::drop(1),
    std::back_inserter(diffs), std::minus());

你也可以彻底滥用adjacent_find函数：

std::adjacent_find(time.begin(), time.end(), [&](auto t1, auto t2){
    diffs.push_back(t2 - t1);
    return false;
});