消除模板函数特化的歧义 - 值与引用

Question

这个问题需要一些背景信息 - 如果您感到不耐烦，请跳过换行符...我有一个 Vector-3,4 和 Matrix -3,4 根据模板专业化定义的库；即，Vector 和 Matrix 在 Matrix.hh 中定义，而非平凡的实现（例如，矩阵乘法、逆矩阵）在 Matrix.cc 中对于 N = {3,4} 具有明确的特化或实例化。

这种方法效果很好。理论上，应用可以实例化一个 Matrix<100>，但无法对矩阵进行乘法或反转，因为标头中没有可见的实现模板。在 Matrix.cc 中仅实例化 N = {3,4}

最近，我一直在添加健壮方法来补充涉及的任何操作内积 - 包括矩阵乘法、向量的矩阵变换等。大多数 3D 变换（投影/方向）条件相对良好，并且任何微小的精度误差都不是问题，因为共享顶点/边会产生一致的光栅化。

有些运算必须在数值上是稳健的。我对 GPU 在渲染时如何进行点积和矩阵运算无能为力；但我不能让控制/相机参数阻塞在有效的几何体上 - 并且内积因病态消除误差而臭名昭著，因此稳健的方法使用补偿求和、乘积、点积等。

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这适用于，比如说，Matrix.hh中的Vector内积：

////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//
// inner product:


template <int n> float
inner (const GL0::Vector<n> & v0, const GL0::Vector<n> & v1)
{
    float r = v0[0] * v1[0];

    for (int i = 1; i < n; i++)
        r += v0[i] * v1[i];

    return r; // the running sum for the inner product.
}


float
robust_inner (const GL0::Vector<3> &, const GL0::Vector<3> &);

float
robust_inner (const GL0::Vector<4> &, const GL0::Vector<4> &);


////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

Matrix.cc中的实现是并非微不足道。

当为 [A]<-[A][B] 矩阵乘法添加可靠的方法时，我处于更加可疑的境地；也许命名并不理想：

template <int n> GL0::Matrix<n> &
operator *= (GL0::Matrix<n> & m0, const GL0::Matrix<n> & m1);

// (external instantiation)


GL0::Matrix<3> &
robust_multiply (GL0::Matrix<3> &, const GL0::Matrix<3> &);

GL0::Matrix<4> &
robust_multiply (GL0::Matrix<4> &, const GL0::Matrix<4> &);

Matrix 中有一个用于运算符 *= 的 N = {3,4} 实现。 cc，但它依赖于朴素的内积并且不稳健 - 尽管通常对于 GL / 可视化来说足够好。 robust_multiply 函数也在 Matrix.cc 中实现。

当然，现在我想要Matrix乘法运算符：

template <int n> GL0::Matrix<n>
operator * (GL0::Matrix<n> m0, const GL0::Matrix<n> & m1) {
    return (m0 *= m1);
}

引导我找到有问题的定义：

inline GL0::Matrix<3>
robust_multiply (GL0::Matrix<3> m0, const GL0::Matrix<3> & m1) {
    return robust_multiply(m0, m1);
}

inline GL0::Matrix<4>
robust_multiply (GL0::Matrix<4> m0, const GL0::Matrix<4> & m1) {
    return robust_multiply(m0, m1);
}

对robust_multiply(m0, m1)的调用不明确 。 问：如何强制将 LHS 参数解释为引用，确保调用修改 (m0) 参数的前一个函数。显然我可以命名< code>robust_multiply 作为其他东西，但我对利用类型系统更感兴趣。我觉得我在 或 中遗漏了一些明显的东西。如何强制调用正确的函数？

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（对字数感到抱歉 - 我在写作时试图澄清自己的想法）

Answer 1

您命名 robust_multiply 错误。

*= 和 * 是根本不同的操作。它们是相关的，但不是相同的操作 - 不同的动词。

当你对不同的名词进行相同的操作时，应该使用重载。

如果你这样做了，那么你的问题几乎肯定会消失。合理的重载很容易编写。

在您的情况下，您希望根据其 l/r 值类别在写入或不写入参数之间进行更改。这会导致歧义问题。

我的意思是，您的问题有解决方法 - 例如，使用 std::ref 或指针，或 &、&& > 和 const& 重载——但它们在这里是补丁。

在编程中命名它是很困难的。这是一个你应该做的困难的例子。

...

现在你可以做的一件事就是祝福这些论点。

template<class T>
struct robust{
  T t;
  explicit operator T&()&{return t;}
  explicit operator T()&&{
    return std::forward<T>(t);
  }
  // also get() methods
  explicit robust(T&&tin):
    t(std::forward<T>(tin))
  {}
};

然后覆盖 *= 和 * 以获得稳健的包装矩阵。

robust{a}*=b;

（lhs 必须足够强大才能减少过载计数）。

现在动词已经清楚了，我只是修饰了一下名词。

但这只是一个想法，并没有经过使用测试。