c++11 - 在 std::valarray 上使用 .sum() 和 +=

Question

我正在使用类型std::valarray<std::valarray<double>>并希望对每个包含的 valarrays 元素进行求和，留下 std::valarray<double> .

C++ 文档指出运算符 .sum() 可以应用于 std::valarray<T>只要运算符(operator)+=是为类型 T 定义的。下面的代码(方法 1)尝试将此应用于 std::valarray<std::valarray<double>> ，但结果似乎是无稽之谈。

但是，如果我使用 += 手动执行此操作运算符(方法2)，我得到了我想要的结果。但 method2 有效的事实似乎暗示运算符 +=为类型 std::valarray<double> 定义，因此该 method1 使用 .sum()。应该管用。我真的不明白这里发生了什么......

我的代码:

#include <iostream>
#include <valarray>

// Attempt to use .sum() operator
std::valarray<double> method1(const std::valarray<std::valarray<double>>& data) {
  return data.sum();
}

// Manual summation using += operator
std::valarray<double> method2(const std::valarray<std::valarray<double>>& data) {
  std::valarray<double> sum(data[0].size());
  for (size_t i{0}; i < data.size(); i++) {
    sum += data[i];
  }
  return sum;
}

// Display size and elements
void showData(const std::valarray<double> data) {
  std::cout << "Size = " << data.size() << "\n";
  std::cout << "Data = ";
  for (size_t i{0}; i < data.size(); i++) {
    std::cout << data[i] << " ";
  }
  std::cout << "\n\n";
}

int main() {
  std::valarray<std::valarray<double>> data{{1,2},{3,4}};  
  showData(method1(data));
  showData(method2(data));
}

我的输出:

Size = 0
Data = 

Size = 2
Data = 4 6

Answer 1

sum方法std::valarray需要operator+=为其值类型定义(在您的情况下为 std::valarray )，但是 std::valarray还要求它是默认可构造的(来自“数字”概念要求)。这允许 sum无需 operator+ 即可工作的方法，首先默认构造一个元素，然后添加每个包含的元素 operator+= .

虽然它没有在任何地方定义，但据我所知，它的工作原理可能是这样的。

T sum() const {
    T result;
    for (auto& it : elements) {
        result += it;
    }
    return result;
}

valarrays 的 valarray ( std::valarray<std::valarray> ) 的问题是默认构造的 valarray 为空。当 operator+=与空 valarray 和非空 valarray 一起应用，会导致未定义的行为 ( "The behavior is undefined if size() != v.size() " )。您可能会得到一个空的 valarray 结果(但您可能会得到任何东西)。

您可以使用 std::accumulate 。它需要一个初始值作为第三个参数，这可以解决这个问题。

std::accumulate(std::begin(data), std::end(data), std::valarray<double>(data[0].size()))

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PS:别问我为什么std::valarray没有办法begin和end .