比较不同大小的数组

Question

我正在为了娱乐和学习而实现自己的boost :: array变体，我想知道：比较两个不同大小的数组应该返回false，还是应该是类型错误？

array<int, 3> a = {1, 2, 3};
array<int, 5> b = {1, 2, 3, 4, 5};

a == b   // <--- false or type error?

- fredoverflow

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是的，应该这样做。说实话，对于这个问题并没有一个通用的答案 -- 有时你需要进行词汇比较，而其他时候则是明显的逻辑错误。 - Jerry Coffin

@Jerry：词法比较会暗示第三种可能的结果：true。然而，我并不认为两个大小不同的数组相等。 - fredoverflow

如果只是为了好玩和学习，那就两者兼顾。 - Lee Louviere

至少对于问题的小变化，我可以看到“true”是一个合理的答案。在图形学中，您经常使用矩阵进行转换。一个3x3矩阵可以转换为产生相同转换的4x4矩阵。对于某些目的来说，认为这两个是相等的是相当合理的。 - Jerry Coffin

Answer 1

这应该是一种类型错误。使用boost::array的人选择它而不是std::vector，因为他们希望在编译时进行评估（和失败），而不是运行时。

- Björn Pollex

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一个总是返回 false 的内联 op== 会对性能产生什么不利影响？ - Fred Nurk

@Fred：完全不是，我重新表达了答案。 - Björn Pollex

@Fred：当然我无法知道。但是我可以陈述我的推理，然后让他决定要使用什么（并让其他用户决定是否同意）。 - Björn Pollex

@Space_C0wb0y：如果这个答案是您的推理依据，那么这就是循环逻辑；换句话说：“Fred应该决定一个类型错误，因为将使用Fred的数组的人会因为它在这种情况下有一个类型错误而使用它。” - Fred Nurk

@Fred：我在回家的路上想了想，得出了同样的结论。如果其他比较是在运行时评估的（因为数组中的值不是编译时常量），那么在运行时评估这种特殊情况将是不一致的。 - Björn Pollex

Answer 2

这个问题没有普适的答案。它取决于比较数组的代码的业务逻辑。

但是一般来说，如果我不知道比较数组的业务逻辑，我会返回false。如果它们的大小不同，那么这两个数组就不同。

- John Dibling

Answer 3

我认为这个问题比单独的==运算符更普遍。

==运算符与!=紧密相关，可能还与<、>、<=和>=有关。

定义应该在所有这些运算符中保持一致，即无论使用什么比较方式，都可以比较两个不同大小的数组，或者不能。

我怀疑两者都可能有用：

• 编译时错误：您会收到警告，表示这里有些可疑的东西
• 运行时错误：您不必专门处理不同大小的模板方法。

但只有一个在编译期间产生警告，另一个则意味着您希望通过测试在运行时发现问题。因此，我会提供一个“安全”的运算符重载和一个更详细的“软”比较方法：

template <typename T, size_t M, size_t N>
bool soft_equal(array<T,M> const& lhs, array<T,N> const& rhs)
{
  if (M != N) { return false; }
  // comparison logic
}

template <typename T, size_t M>
bool operator==(array<T,M> const& lhs, array<T,M> const& rhs)
{
  return soft_equal(lhs,rhs); // count on the compiler to eliminate the 'if'
}

我认为这样做可以兼顾两个方面：

• 编译时可以警告不慎的错误
• 如果意图明确，编译时的错误可以很容易地避免

指导原则：让正确变得容易，让错误变得困难

- Matthieu M.

Answer 4

如果您的数组没有公开基类，例如array<int>，则应该返回类型错误，因为您的类函数基于强类型。如果允许大小多态性，则返回false。

更重要的是，拥有一个在所有情况下始终返回相同值的运算符的好处是什么？

- Puppy

Answer 5

在语言中，不同的模板实例化是不相关的类型。这意味着从技术上讲，最简单的方法就是像boost::array一样忽略这个问题，如果你尝试比较不同大小的数组，编译器会报错。

我倾向于回答这取决于您正在建模的领域，但考虑到数组大小是编译时常量，用户应该知道两个数组是不同的，甚至不需要尝试进行比较。即使在模板化代码中，只要有一个单一的大小参数，一切都会自然而然地落到位。

- David Rodríguez - dribeas

Answer 6

在C++中，array<int, 3>和array<int, 5>是不同的类型，就像std::vector<int>和std::list<int>是不同的类型一样。它们从相同的模板实例化的事实大多是无关紧要的。

现在，您可以将它们都视为序列，然后进行比较会有意义。但是，通常使用迭代器来实现这一点。

- sbi

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虽然它们是不同的类型，但这并不一定排除比较，即使它很“可怕”。 - Fred Nurk

@Fred：不，它不会。但这应该是一个提示，不要使用operator=()来做这件事。 - sbi

Answer 7

不同大小的数组是不相等的，在您的情况下，您在编译时就已经知道了。不要为不同大小实现相等运算符；那是毫无意义的！您已经知道它们不相等了！

- wilhelmtell