C++多种数据类型的堆栈（RPN向量计算器）

Question

我用 C++ 设计了一个快速且基本的向量算术库。当我需要快速叉积或向量之间的角度时，我从命令行调用该程序。我不使用Matlab或Octave或相关的，因为启动时间大于计算时间。同样，这适用于非常基本的操作。

我正在扩展这个程序，我将使它作为一个 RPN 计算器，用于以下类型的操作：（

1 2 3
4 5 6
x
out: -3 6 -3

给出一个向量、另一个向量和“叉”运算符；吐出叉积）

堆栈必须接受 3d 向量或标量，对于如下操作：

1 2 3
2
*
out: 2 4 6

这个迷你计算器的词法分析器和解析器很简单，但我似乎想不出创建内部堆栈的好方法。你将如何创建一个包含向量或双精度数的堆栈（我汇总了我自己的非常简单的向量类 - 不到一百行，它可以完成我需要的一切）。

如何创建一个接受 Vector 类或 double 类型元素的简单堆栈？

谢谢。

Answer 1

您看过 boost::any 吗？

Answer 2

一种解决方案是使用工会。通过联合，您可以对不同的结构使用相同的内存区域。例如，联合中可以有一个双精度型和一个结构体。它们共享相同的内存，并且您只能使用其中之一。您可以使用一些枚举来告诉使用哪一个。

联合有点老套，因为它们使对象的使用变得更加棘手。编译器不知道如何构造、析构或复制它们，因为许多对象可能共享相同的内存。这是一个小例子，如果我想节省内存，我将如何执行此操作（好吧，枚举占用四个字节，因此内存效率不高，但让我们忘记这一点;）

#include <cstdlib>
#include <iostream>

struct Vector
{
    double x, y, z;
};

struct Element
{
    enum Type { SCALAR, VECTOR };
    Type type;
    union {
        double scalar;
        Vector v;
    } data;
};

int main(void)
{
    Element vector_element;
    vector_element.type = Element::VECTOR;
    vector_element.data.v.x = 1;
    vector_element.data.v.y = 2;
    vector_element.data.v.z = 3;

    Element scalar_element;
    scalar_element.type = Element::SCALAR;
    scalar_element.data.scalar = 3.142;

    std::cout << "The size of type Element without enum would be: " << (sizeof(Element) - sizeof(Element::Type)) << " bytes." << std::endl;

    return EXIT_SUCCESS;
}

顺便说一句，由于某些奇怪的原因，这会导致 28字节。我预计 3 * 8 = 24 字节。

Answer 3

最简单的方法就是创建一个 Operand 结构，其中包含一个用于标量的 double 和一个用于向量的 Vector 对象：（

struct Operand
{
    double scalar_;
    Vector vector_;
    bool isVector_;
};

您可以如果是向量操作数，则将 isVector_ 设置为 true，如果是标量操作数则设置为 false）

对于实际堆栈，您可以只使用 std::stack 。

其他选项包括继承（创建从操作数基类型派生的标量和向量类型）或诸如 boost::variant 之类的东西，但对于像这样简单的东西，需要像 Operand 这样的组合结构上面显示的 code> 可能是最简单的方法。