c++ - 与给定类型相似的最广泛可能类型 - C++

Question

标准中是否有针对此类模板函数的“工具”:

template<typename FirstArg, typename... Args>
auto average(FirstArg &&firstArg_, Args&&... args_)
{
    // example:
    std::widest_type_t<FirstArg> sum;
    sum += std::forward<FirstArg>(firstArg_);
    sum += (... + std::forward<Args>(args_)); // unfold
    sum /= (sizeof...(Args) + 1);
    return sum;
}

假设此模板中的每个参数类型都是相同的。例如:n 个 std::int32_t 的平均值。我使用虚构的 widest_type_t 来可视化用法。平均计算需要对每个参数求和，因此，为了避免(或尽可能减少)溢出，我需要尽可能使用最大宽度类型。示例:

• char -> std::intmax_t
• std::uint16_t -> std::uintmax_t
• float -> long double(或其他类型，由实现决定)

当然，我可以自己写这个，但是在标准中有这样的东西会很好。

编辑:
我可以使用 moving average ，但是这个函数只会用于少量参数(通常为 2-8 个)，但我使用的类型很容易“溢出”。
编辑 2:
我也知道，对于更大数量的参数，最好使用任何类型的数组。

Answer 1

使用最宽的类型并不能保证不会溢出(并且在除法时仍然可以切掉小数值)，但是您可以扩展提升规则来做到这一点:

template<typename T>
struct widest_type {
    static constexpr auto calculate() {
        if constexpr (std::is_floating_point_v<T>) {
            using LongDouble = long double;
            return LongDouble{};
        } else if constexpr (std::is_signed_v<T>) {
            return std::intmax_t{};
        } else if constexpr (std::is_unsigned_v<T>) {
            return std::uintmax_t{};
        } else {
            return std::declval<T>();
        }
    }

    using type = decltype(calculate());
};

template<typename T>
using widest_type_t = typename widest_type<T>::type;

template<typename FirstArg, typename... Args>
auto average(FirstArg &&firstArg_, Args&&... args_)
{
    using Common = std::common_type_t<FirstArg, Args...>;
    widest_type_t<Common> sum;
    sum += std::forward<FirstArg>(firstArg_);
    sum += (... + std::forward<Args>(args_)); // unfold
    sum /= sizeof...(args_) + 1;
    return sum;
}

如果if constexpr不可用，则 std::conditional会成功的。同样，std::is_foo<T>{}代替 std::is_foo_v<T> 工作.

自 std::common_type 以来，我选择将类型特征限制为单一类型已经在弄清楚如何组合类型方面做了合理的工作。你会注意到我使用它并将结果传递给 widest_type .