如何在C++中使用通用函数？

Question

如何在C++中使用通用函数？

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我写了这段代码，如果我取消注释倒数第二行，就会出现错误：“模板参数推断/替换失败：”。这是因为C++中的通用函数有一些限制吗？此外，我的程序不会打印数组b的浮点答案。我能做些什么呢？（抱歉在单个帖子中提出两个问题。）

#include <iostream>
 using namespace std;

 template <class T>
 T sumArray(  T arr[], int size, T s =0)
 {
     int i;
     for(i=0;i<size;i++)
     {  s += arr[i];
     }
     return s;
 }

 int main()
 {
     int a[] = {1,2,3};
     double b[] = {1.0,2.0,3.0};
     cout << sumArray(a,3) << endl;
     cout << sumArray(b,3) << endl;
     cout << sumArray(a,3,10) << endl;
     //cout << sumArray(b,3,40) << endl; //uncommenting this line gives error

     return 0;
 }

编辑1：将40更改为40.0后，代码可以正常工作。这是我得到的输出：
6
6
16
46
我仍然没有在第二个案例中得到浮点答案。有什么建议吗？

- shane

1

编译器已经表明了这一点，但它从b中推断出double类型，从40中推断出int类型。它不会通过转换来猜测类型，并可能编译错误。可以轻松地让它在推断类型时忽略参数。 - chris

我注意到了你的编辑，但我强烈建议你不要在已经收到答案（或者实际上是很多答案）之后向问题主体添加新问题，因为这会使得答案有些不相关。你可能想问一个新问题，但对于这种情况，你认为答案不是浮点数吗？答案确切地说是46，无论是整数还是浮点数。尝试将一些非整数数字放入“b”中并再次检查。 - Petr

@Petr 谢谢。我会注意不在一个帖子中问两个问题。 - shane

为了避免误解，只要这两个问题（当然是相关的）从一开始就在这里提出来，那么问两个问题是可以的。 - Petr

7个回答

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sumArray(b,3,40)

< p>

40 的类型是 int ，但 b 的类型是 double [3] 。当您将这些作为参数传递时，编译器会得到 T 的冲突类型。

简单的解决方法是只传入 double ：

<code>sumArray(b,3,40.0)
</code>


然而，为了更好地在调用站点进行转换，您最好添加另一个模板参数。您还可以添加一个参数来推断数组的大小，以便您不需要显式传递它：

template <class T, class U=T, std::size_t size>
U sumArray(T (&arr) [size], U s = 0)


为支持s的默认值，默认情况下将U参数设置为T。请注意，为了推导数组的大小，我们需要传递对它的引用而不是按值传递，否则它会被降解为指针。

现在的调用看起来像这样:

sumArray(b,40)


Live Demo

- TartanLlama

请注意，仅仅引入U可能是不够的，因为如果U是浮点型但T是整数型，它将会产生浮点转整型的问题。 - Petr

1

@Petr 你说得对，你的解决方案更好。我会保留这个答案来自动推断数组大小，除非你想在你的答案中加入它。 - TartanLlama

你可以通过

template <class C, class T = std::decay_t<decltype(*std::begin(std::declval<const C&>()))>> T sumArray(const C&, T = T{})

进一步实现。 - Jarod42

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In

template <class T>
T sumArray(  T arr[], int size, T s =0)
             ^                  ^

需要匹配的（可以推导的）T应该相同。

在 sumArray(b, 3, 40) 中，第一个应该是 double，第二个应该是 int。

有几种可能的方法来解决这个问题。

at the call site, call sumArray(b, 3, 40.0) or sumArray<double>(b, 3, 40);
Use extra parameter:
```
template <typename T, typename S>
auto sumArray(T arr[], int size, S s = 0)
```
Return type may be T, S, or decltype(arr[0] + s) depending of your needs.

make a parameter non deducible:

template <typename T> struct identity { using type = T;};
// or template<typename T> using identity = std::enable_if<true, T>;

template <typename T>
T sumArray(T arr[], int size, typename identity<T>::type s = 0)

- Jarod42

1

我在寻找一个提到非推导参数的答案，你给了它 :) - Quentin

@Deduplicator：我认为std::enable_if这个名称对于这种情况来说有些误导性。但是template<typename T> using identity_t = std::enable_if_t<true, T>;似乎是一个不错的折中方案。 - Jarod42

2

应该是

sumArray(b,3,40.0)

所以，T 将被推断为 double。在你的代码中，它是 int。

- ForEveR

1

当推断失败时，另一个选项是明确告诉编译器你的意思：

cout << sumArray<double>(b,3,40) << endl;

- Alan Stokes

1

请注意，STL在可能的情况下倡导不要这样做。 - chris

@chris 偶尔这样做可能更清晰，但是通常我会使用其他选项之一。 - Alan Stokes

0

编译器不知道 T 应该是 int 还是 double。

为了保留传递类型的最高精度，您可能希望执行以下操作：

template <class T, class S>
std::common_type_t <T, S> sumArray (T arr [], std::size_t size, S s = 0)
{
   std::common_type_t <T, S> sum = s;
   for (std::size_t i = 0; i != size; ++i)
   {
      sum += arr[i];
   }
   return sum;
}

你正在编写的函数已经存在了。它就是 std::accumulate：

std::cout << std::accumulate (std::begin (b), std::end (b), 0.0) << std::endl;

- JohnB

请注意，如果初始值不是“正确”的类型（使用0而不是0.0会导致返回类型为int而不是double），则可能会误用accumulate函数。 - Jarod42

-1

模板只接受一种数据类型，例如如果你发送一个双精度数组，那么运行时将推导：

模板 = double[]

因此每次它看到它时，它都期望是一个双精度数组。

sumArray(b,3,40) 传递了 "b"（它是一个双精度数组），但是然后你传递了 "40" ，这个运行时无法隐式转换为双精度。

所以这个代码

sumArray(b,3,40.0)

会起作用

- Thomas Pelletier

网页内容由stack overflow 提供, 点击上面的

可以查看英文原文，
原文链接

- Petr · Accepted Answer

原因是编译器无法推断T的类型。

对于您的最后一个示例，它应该如何理解T呢？第一个参数（b）的类型为double[]，而在函数定义中它是T[]。因此看起来T应该是double。然而，第三个参数（40）的类型是int，所以看起来T应该是int。因此出现了错误。

将40更改为40.0可以使其正常工作。另一种方法是在模板声明中使用两种不同的类型：

#include <iostream>
 using namespace std;

 template <class T, class S = T>
 T sumArray(  T arr[], int size, S s =0)
 {
     int i;
     T res = s;
     for(i=0;i<size;i++)
     {  res += arr[i];
     }
     return res;
 }

 int main()
 {
     int a[] = {1,2,3};
     double b[] = {1.0,2.0,3.1};
     cout << sumArray(a,3) << endl;
     cout << sumArray(b,3) << endl;
     cout << sumArray(a,3,10) << endl;
     cout << sumArray(b,3,40) << endl; //uncommenting this line gives error

     return 0;
 }

请注意，我必须明确将s强制转换为T，否则最后一个示例将失去小数部分。

然而，这个解决方案仍然不能解决sumArray(a,3,10.1)的问题，因为它会将10.1转换为int，所以如果这也是一个可能的用例，则需要更精确的处理。一个完全工作的例子使用c++11功能可能是像这样的：

 template <class T, class S = T>
 auto sumArray(T arr[], int size, S s=0) -> decltype(s+arr[0])
 {
    int i;
    decltype(s+arr[0]) res = s;
    ...

这个模板函数的另一个可能改进是自动推导数组大小，可以参考TartanLlama的回答。