如何在 C++14 中定义静态 constexpr 矩阵？

Question

我目前正在使用 C++14。我想定义一个 Matrix class ，我可以用它来定义运行时矩阵，还有 constexpr 矩阵。我还想基于这样的 class 定义静态 constexpr 矩阵。

我认为是 Matrix class 的起点。然后我想写一些东西：

static constexpr Matrix<double,2,2> staticmat{0.1,0.2,0.3,0.4};

所以 staticmat 是常量和唯一的，是静态的。

然而，为了初始化这个，我需要一个 constexpr 数组或一个 constexpr 初始化列表（在我发布的 link 中没有实现，但不会有太大变化).所以我可以这样写：

static constexpr std::array<double,4> staticmattmp{0.1,0.2,0.3,0.4};
static constexpr Matrix<double,2,2> staticmat(staticmattmp);

这会很丑陋，因为我必须为一个定义两个东西，但是，如果它有效，我可以接受。不幸的是，编译器说 unknown type name 'staticmattmp'.

我该如何解决这个问题，也许是一种优雅的方式？

Answer 1

How can I solve this, maybe in an elegant way?

我不知道它是否优雅但是...稍微工作一下...

首先定义如下using

template <typename T, std::size_t>
using getType = T;

下一个re-declare（仅声明；未定义）Matrix如下

template <typename, std::size_t NR, std::size_t NC,
          typename = std::make_index_sequence<NR*NC>>
class Matrix;

现在将您的 Matrix 声明为 class 部分特化，添加接收 NR*NC 类型 T 元素的构造函数并使用它们初始化内部 std::array

template <typename T, std::size_t NR, std::size_t NC, std::size_t ... Is>
class Matrix<T, NR, NC, std::index_sequence<Is...>>
 {
   public:
       using value_type = T;

      constexpr Matrix (getType<value_type, Is> ... vals)
         : values_{{vals...}}
       {}

      // other member and methods
 };

但不要忘记将析构函数声明为 default（也可能是构造函数和 operator=()）。

下面是一个完整的编译C++14的例子

#include <array>
#include <type_traits>

template <typename T, std::size_t>
using getType = T;

template <typename, std::size_t NR, std::size_t NC,
          typename = std::make_index_sequence<NR*NC>>
class Matrix;

template <typename T, std::size_t NR, std::size_t NC, std::size_t ... Is>
class Matrix<T, NR, NC, std::index_sequence<Is...>>
 {
   public:
      using value_type = T;

      constexpr Matrix (getType<value_type, Is> ... vals)
         : values_{{vals...}}
       {}

      constexpr Matrix (std::array<T, NR*NC> const & a)
         : values_{a}
       {}

      constexpr Matrix (std::array<T, NR*NC> && a)
         : values_{std::move(a)}
       {}

      constexpr Matrix () = default;

      ~Matrix() = default;

      constexpr Matrix (Matrix const &) = default;
      constexpr Matrix (Matrix &&) = default;

      constexpr Matrix & operator= (Matrix const &) = default;
      constexpr Matrix & operator= (Matrix &&) = default;


      constexpr T const & operator() (std::size_t r, std::size_t c) const
       { return values_[r*NC+c]; }

      T & operator() (std::size_t r, std::size_t c)
       { return values_[r*NC+c]; }

      constexpr std::size_t rows () const
       { return NR; }

      constexpr std::size_t columns () const
       { return NC; }

   private:
      std::array<T, NR*NC> values_{};
 };

int main()
 {
   static constexpr Matrix<double,2,2> staticmat{0.1,0.2,0.3,0.4};
 }

如何在 C++14 中定义静态 constexpr 矩阵？

How to define a static constexpr matrix in c++14?

static

constructor

matrix

constexpr

c++14