使用累加函数计算 double[] 数组的平均值的函数

Question

这可能是每个人都有一个代码片段的最常见函数，但我实际上花费了不少于1.5小时在SO以及其他C++网站上搜索它，但没有找到解决方案。

我想使用一个函数来计算double array[]的平均值，并将数组作为引用传递给该函数。有数百万例子在主循环中计算平均值，但我正在寻找的是一个可以放在外部文件中并随时使用的函数。

到目前为止，这是我的最新版本，会产生编译错误：

double mean_array( double array[] )
{
    int count = sizeof( array ) / sizeof( array[0] );
    double sum = accumulate( array, array + count, 0 );
    return ( double ) sum / count;
}

编译错误为：

error C3861: 'accumulate': 找不到标识符

你能告诉我如何修复这个函数吗？这个编译错误是什么意思？

如果我使用std::accumulate（已定义using namespace std），那么我会得到以下错误：

'accumulate' : is not a member of 'std'
'accumulate': identifier not found

为什么“accumulate”不是“std”的成员？

附注：我知道我可以使用“sum += array[i]”方法而不使用“accumulate”，但我想了解这里发生了什么以及如何使我的示例工作。

- hyperknot

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我不确定，只是想知道，你是否添加了必要的Include文件？ - Shamim Hafiz - MSFT

注意：accumulate( array, array + count, 0.0 ); 中的 0.0 - 在您的代码片段中，您正在累加整数。 - Tom

如果我从0.0开始，它能正常工作吗？我需要传递计数吗，还是可以从sizeof计算出来？ - hyperknot

您不能使用 sizeof(array) 作为数组的大小，因为数组的大小是未知的。请参见下面 @xanatos 的答案以获取更好的解决方法。 - Some programmer dude

顺便提一下，在这里使用std::accumulate是很好的选择。如果你的数组非常大，那么可以轻松地使用__gnu_parallel::accumulate进行并行计算。 - Tom

Answer 1

尝试添加。

#include <numeric>

它将引入你正在寻找的 'std :: accumulate' 函数。

进一步地，你将面临一个问题，即如何找出数组中元素的数量。实际上，不能将数组传递给函数，并希望函数能够知道数组的大小。它将会衰变为指针。因此，你的 count 计算将是错误的。如果你想要能够传递指定大小的实际数组，你必须使用一个带有模板的函数。

template <int N>
double mean_array( double ( & array )[N] )
{
    return std::accumulate( array, array + N, 0.0) / (double)(N);
}

- Didier Trosset

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我不确定这个模板函数是否可以在Objective-C方法(包装器)中调用。@didier-trosset: 你能详细说明一下这个模板是如何帮助计数的吗？ 如果我需要从已有计数的Objective-C中调用C++函数，那么您是否同意，由于计数可以作为该函数的第二个参数传递，因此不再需要进行模板化处理？ - Kushal Ashok

@KushalAshok 正确。你可以将指针和计数传递给非模板函数；或者只传递一个数组给模板函数（它会猜测计数）。 - Didier Trosset

谢谢确认。我已经传递了指针和计数，并且在运行时通过Instruments未发现任何内存泄漏。 - Kushal Ashok

Answer 2

虽然这不是你提出的问题，但是在你的代码示例中有一个容易出错的bug。 accumulate 中的初始值是模板化的，在你的代码中它被模板化为整数。如果你传递一个双精度浮点数集合，它们将被转换为整数，你会得到错误的答案。因为我曾经犯过这个错误，所以我制定了以下快速保证：

  /** Check that not inputting integer type into accumulate
   *  This is considered an error in this program (where a double was expected
   *  @tparam InputIterator The iterator to accumulate
   *  @tparam T The type to accumulate - will fail if integer.
   *  @param first The first iterator to accumulate from.
   *  @param last the iterator to acculate to,
   *  @param init The initial value
   *  @return The accumulated value as evaluated by std::accumulate.
   */
  template<class InputIterator, class T>
  inline
  T
  accumulate_checked(InputIterator first, InputIterator last, T init )
  {
    return std::accumulate(first,last, init);
  }

  //Not implemented for integers (will not compile if called).
  template<class InputIterator>
  inline
  int
  accumulate_checked(InputIterator first, InputIterator last, int init );

我想分享一下，以防有兴趣的人。

为了完整起见，您的函数可以看起来像：

double mean_array( double *array, size_t count )
{
    double sum = std::accumulate(array,array+count,0.0)
    return sum / count;
}

为了更加小心谨慎，

或者说

额外地注意。

double mean_array( double *array, size_t count )
{
    double sum = accumulate_checked(array,array+count,0.0)
    return sum / count;
}

或者更好的选择是来自Didier Trosset的模板版本。

- Tom

Answer 3

为了使用std::accumulate，您需要包含适当的头文件。将以下内容添加到您的源文件中。

#include <numeric>

- Blastfurnace

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好的，看起来这就是我缺失的那个。我的包含文件很多，我漏掉了那一个。 - hyperknot

Answer 4

double mean_array( double *array, size_t count )
{
    double sum = 0.0;

    for (size_t i = 0; i < count; i++)
    {
        sum += array[i];
    }

    return sum / count;
}

或者

double mean_array( double *array, size_t count )
{
    double sum = 0.0;
    double *pastLast = array + count;

    while (array < pastLast)
    {
        sum += *array;
        array++;
    }

    return sum / count;
}

如果你将一个数组传递给一个函数，你会“失去”它的大小，所以你必须将它作为参数传递（这比较复杂...但现在应该足够了）。

- xanatos

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但我不明白，难道它不能使用 int count = sizeof(array) / sizeof(array[0]); 吗？ - hyperknot

如果你将一个数组传递给函数，你就会“失去”它的大小，所以你必须将其作为参数传递。此时sizeof(array)等于sizeof(double*)。如果你将它传递给函数，数组的大小就会丢失。如果你不相信我，可以尝试调试一下。 - xanatos

当您将数组作为函数参数传递时，它会衰减为指针。这不再是一个数组类型，并且“失去”了大小。通常，您还会像xanatos的示例一样将大小作为单独的参数传递。 - Blastfurnace

好的，现在清楚了。我不知道它会“衰变”成一个指针。感谢您提供代码和解释。 - hyperknot