c++ - 确定模板中临时文件的大小

Question

我有一个模板类需要能够在一个类型的两个实例之间进行插值。所以我的类调用一个名为 interpolate 的用户提供的函数，具有以下签名:

template<typename T>
T interpolate(uint32_t distance, const T& from, const T& to);

此处，distance 从 0 到 0xFFFF。

现在，我想为 T 的常见类型提供合理的实现，例如 uint32_t。所以我写了一个示例实现(忽略它只为签名类型实现):

template<typename T>
inline auto interpolate(uint32_t distance, const T& from, const T& to)
    -> std::enable_if_t<std::is_signed<T>::value, T>
{
    return from + ((distance * (to - from)) / 0xFFFF);
}

这适用于小于 32 位的类型，因为距离永远不会大于 16 位的值，distance * (to - from) 的结果是 uint32_t。但是 32 位不足以包含例如 0xFFFF * uint32_t 的结果——在这种情况下，模板需要一个 64 位的临时文件。

有没有一种标准化的方法可以让我选择一个比 T“更大”的类型来保存临时结果？显然这只需要对内在类型起作用；用户的类型仍然需要他们自己的interpolate 实现。

Answer 1

首先，正如您所说，您的插值因子只能从 0 到 0xFFFF。你应该有一个反射(reflect)这一点的类型，以尽量减少潜在的错误——即不要使用 uint32_t，而是使用 uint16_t。根据经验，您应该避免在参数中使用超过您需要的参数。所以一般的签名是:

template<typename T>
T interpolate(uint16_t factor, const T& from, const T& to);

请注意，在进行插值时，结果可能会超出范围 [from; to] - 因此，接口(interface)中不需要更大的类型。

现在，您正在使用整数插值使您的生活复杂化。我不知道你到底为什么不想要浮点插值(尤其是对于动画框架，我们已经不是 1995 年了!)。

因此，如果您真的想以整数形式执行它，那么您将需要一个更大的整数来保存它。您可以做的最简单的事情:

template<typename I> struct bigger_integer;
template<> struct bigger_integer<int8_t>   { typedef int16_t type; };
template<> struct bigger_integer<int16_t>  { typedef int32_t type; };
template<> struct bigger_integer<int32_t>  { typedef int64_t type; };
template<> struct bigger_integer<uint8_t>  { typedef uint16_t type; };
template<> struct bigger_integer<uint16_t> { typedef uint32_t type; };
template<> struct bigger_integer<uint32_t> { typedef uint64_t type; };

并且，在您的函数中，使用以下更大的类型:

using I = std::make_signed_t<typename bigger_integer<T>::type>;

即使对未签名的类型稍作修改，它也应该可以工作。

我的意见:使用 double 。如果在分析 session 后发现它们导致性能问题，那么您可以尝试优化它们。但老实说，我怀疑情况会如此。这里的代码更简单:

template<typename T>
T interpolate(uint16_t factor, const T& from, const T& to)
{
    return T(double(from) + double(factor) * (double(to) - double(from)) / double(0xFFFF));
}

Live example here .