c++ - 使用 n 维 C++ Vector 类实现算术运算符重载的更好方法？

Question

我在我的代码中使用了自己的数学 Vector 类。我有一个新的需求，就是将我的 vector 类泛化到 n 维而不是仅仅两个维。

我的问题是，实现运算符重载的最佳方式是什么，这样做是否会产生很大的开销？

我现在将值存储在一个数组中

double *vals;
....
vals = new double[dimension];

有了这个，我像这样实现 + 运算符:

Vector Vector::operator+(Vector v) 
{
    Vector ret = Vector(dimension);
    for (int i = 0; i < dimension; i ++)
    {
        ret.vals[i] = vals[i] + v.vals[i];
    }
}

此操作将完成很多并且必须快速运行。这是否比旧版本差很多(就速度而言)？

Vector Vector::operator+(Vector v) {
    return Vector(x + v.x, y + v.y);
}

感谢任何输入!

Answer 1

如果你想要一个快速的 vector 类，那么使用大小模板:

template<std::size_t size>
class Vector {
  double data[size];
public:
  double& operator[](std::size_t x) { return data[x]; }
};

template<std::size_t size>
Vector<size> operator+(Vector<size> lhs, const Vector<size>& rhs) {
  for (std::size_t i = 0; i < size; ++i)
    lhs[i] += rhs[i];
  return lhs;
}

只有当您想调整它们的大小，或者它们非常大时，才不需要动态调整它们的大小。

有比这更快的方法，例如 SSE。如果您想要高度优化的东西，您应该使用专用的数学库。