C＆＃x2B;＆＃x2B; variadic模板将修改的参数传递到功能

Question

我正在努力处理以下代码。它本来应该是一个非常简单的，希望constexpr，渐变求解器。

我当前的代码看起来像这样：

typedef std::function<double(double, double, double)> residual_function_t;

double gradient_descent(const residual_function_t& res_fun, double step_size, double& x, double& y, double& z,
                        double epsilon = 0.01) {
  assert(step_size > 0.0);

  const auto residual = res_fun(x, y, z);

  const auto deriv_x = (res_fun(x + epsilon, y, z) - residual) / epsilon;
  const auto deriv_y = (res_fun(x, y + epsilon, z) - residual) / epsilon;
  const auto deriv_z = (res_fun(x, y, z + epsilon) - residual) / epsilon;

  x -= std::copysign(step_size, deriv_x);
  y -= std::copysign(step_size, deriv_y);
  z -= std::copysign(step_size, deriv_z);

  return residual;
}

我想使功能更加通用，并接受任何类型的功能。这意味着我必须为要传递给该功能的每个参数创建变量，例如deriv_x。

我希望我的功能签名是这样的：

template<typename residual_function_t, typename... Arg_types>
double gradient_descent(const residual_function_t & res_fun, double step_size, Arg_types... arguments) {
constexpr auto epsilon = 0.01;

const auto residual res_fun(arguments...);

// Here I want to calculate deriv_x/y/z/etc for every argument passed.

// Here want to assign x/y/z, or return them if needed, for every argument passed.

return residual;
}

我想知道这是否可能吗？如果它使生活更容易假设所有参数类型double，那也将有效。

Answer 1

如果您希望所有参数均为双型，那么您可以考虑使用std :: prinistizer_list如下：

double gradient_descent(const residual_function_t& res_fun,
                        double step_size,
                        std::initializer_list<double> args,
                        double epsilon = 0.01) {
    // ...

缺点是您必须围绕args添加一组额外的括号调用功能时。否则，虽然不是严格要求，但您可能需要在variadic参数列表之前移动epsilon以简化您的生活。您有许多处理模板参数包的选择。您可以在C ++ 17或以后可以做的一件简单的事情是将参数放入一个数组中：

double gradient_descent(const residual_function_t& res_fun,
                        double step_size,
                        double epsilon,
                        auto ...argspack) {
    std::array<double, sizeof...(argspack)> args(double(argspack)...);
    // ...
}

如果您想修改参数，那也很好，尽管当时它们必须是双打：

double gradient_descent(const residual_function_t& res_fun,
                        double step_size,
                        double epsilon,
                        std::same_as<double> auto &...argspack) {
    std::array<std::reference_wrapper<double>, sizeof...(argspack)> args(std::as_ref(argspack)...);
    // ...
}