c++ - 使用自动类型推导时奇怪的 boost cpp_Int 行为

Question

在使用 auto 存储 boost cpp_int 操作的结果时，我刚刚注意到一些非常奇怪的行为

#include <boost/multiprecision/cpp_int.hpp>

int main() {
    using boost::multiprecision::cpp_int;
    cpp_int a = 1, b = 10 * a, d;
    auto c = 10 * a;
    d = c;
    std::cout << b << " " << c << " " << d << "\n";
}

哪些输出:

10 0 0 

代替:

10 10 10

谁能解释一下？

Answer 1

问题是 boost::multiprecision使用 expression templates试图避免计算中间结果(链接的 Boost 页面有一个部分解释了这样做的原因)。

因此，下面表达式中c的类型不是cpp_int

auto c = 10 * a;  // c is some internal implementation defined type

您可以通过 comparing the types of say a and c 确认这一点.

#include <boost/type_index.hpp>
std::cout << boost::typeindex::type_id_with_cvr<decltype(c)>().pretty_name();

Boost的介绍甚至特别提到使用auto存储表达式模板的陷阱

One other potential pitfall that's only possible in C++11: you should never store an expression template using:

 auto my_expression = a + b - c;

unless you're absolutely sure that the lifetimes of a, b and c will outlive that of my_expression.

在您的情况下，其中一个操作数是文字，这似乎会影响将表达式模板转换为 cpp_int 的结果，即使 c 的生命周期匹配一个。如果不深入研究 operator* 的实现，很难说到底发生了什么，但足以说明您正在做不应该做的事情，而且您的示例很可能具有未定义的行为。

您可以通过多种方式解决此问题，首先是使用 cpp_int 而不是 auto。或者将表达式模板的结果转换为cpp_int。

auto c = cpp_int(10 * a);

或者将10存储在一个cpp_int中；那么 Boost 文档中提到的警告适用，您的示例会产生预期的结果。

cpp_int a = 1, b = 10 * a, d, e = 10;
auto c = e * a;