Question

假设我们想要创建一个计算两条线交点的函数。交点不总是定义的或唯一的。如何在函数的签名中反映出来？

我想出了这些选择：

bool getIntersectionPoint ( Line& a, Line& b , Point& result );

如果行是并行的，则返回false。否则返回true并将结果写入变量。
Point getIntersectionPoint ( Line& a, Line& b );

如果行是平行的，则抛出异常。

[更新]
如果我们创建2个函数bool doLinesIntersect(const Line&, const Line&);和Point twoLinesIntersection(const Line&, const Line&);，则第一个函数在第一个函数返回false后仍然可以调用。

Answer 1

恕我直言，直线交叉产生对象，这就是为什么拥有

是诚实的

boost::variant<Empty, Point, Line> intersect(Line const & l1, Line const & l2)

和辅助函数，如

boost::optional<Point> getIntersectionPoint(Line const & l1, Line const & l2)

bool isParallel(Line const & l1, Line const & l2)

修改如果您不想使用boost库，您可以轻松创建简单的类似物：

struct intersection_result_t { enum isec_t { isec_empty, isec_point, isec_line } intersection_result_t() : type_(isec_empty) { new (storage_) Empty(); } intersection_result_t(Empty const & e) : type_(isec_empty) { new (storage_) Empty(e); } intersection_result_t(Point const & p) : type_(isec_point) { new (storage_) Point(p); } ... intersection_result_t(intersection_result_t & ir) : type_(ir.type_) { switch(ir.type_) { case isec_empty: new (storage_) Empty(*static_cast<Empty*>(ir.storage_)); case .... } } private: void destroy() { switch(type_) { case isec_empty: operator delete (static_cast<Empty*>(storage_), storage_); case .... } } private: char storage_[MAX(sizeof(Empty), sizeof(Point), sizeof(Line))]; isec_t type_; };

等等需要更多的交换机。或者您可以使用模板。对于可选项，只需使用initialized_代替type_来跟踪构建状态。

Answer 2

根据 ulidtko 的建议，返回“可能是Point”的对象会很好。在C ++中，您可以使用boost::optional

boost::optional<Point> getIntersectionPoint(const Line& a, const Line& b) {
    // ...
    if (there_is_zero_or_inifinty_points_of_intersection)
        return boost::optional<Point>();
    else
        return boost::optional<Point>(the_point_of_intersection);
}

您可以将boost::optional<Point>视为Point*。特别是，客户端可以通过这种方式查询返回的交叉点是否正确：

boost::optional<Point> point = getIntersectionPoint(a, b);
if (point)
    // point "points to" a proper Point which can be retrieved as *point
else
    // point is "NULL", that is, there's no unique point of intersection

有趣的是，boost::optional的激励范例也是一个几何问题。这不是巧合，因为我相信boost::optional作者写了几何软件。 ; - ）

值得一提的是，在下一版C ++标准中，有一个proposal将optional包含在STL中。

Answer 3

平行线不是错误或意外。因此抛出异常是不合适的。

BTW这是一个优选的函数签名。

bool getIntersectionPoint(const Line& a, const Line& b, Point& result);

指定const使得该函数不会修改它的前两个参数，并且还允许您使用临时函数调用该函数。

Answer 4

从抽象（API）的角度来看，您有两个不相关的函数：

bool doLinesIntersect(const Line&, const Line&);

和

Point twoLinesIntersection(const Line&, const Line&);

第二个函数必须假设线实际上相交（并且不共线）。 如果您不信任您的呼叫者，您可能希望抛出一个异常，表明不满足前提条件。

Answer 5

你的第二个功能应该不会返回Point＆amp;但是Point值（谁拥有它？）

或者，有第三种选择：

Point getIntersectionPoint ( Line& a, Line& b, bool* ok );

如果你为'ok'提供一个NULL指针，如果没有交叉则抛出，否则在'ok'的值中返回false。

我建议对于这样的函数，最好完全避免异常。一个非交叉点实际上并不是那么特殊，并且异常应该保留为意外的东西。你可以期待不相交的线。

使用返回bool的版本，或带有bool参数但不抛出的版本。

EDIT 经常使用的第四种选择：

std::pair<bool, Point> getIntersectionPoint ( Line& a, Line& b );

Answer 6

这个问题是在C ++中更轻松 sum types 的一个很好的动机。

在像Haskell这样的语言中，你的函数会有以下签名：

getIntersectionPoint :: Line -> Line -> Maybe Point

其中Maybe Point（函数的返回类型）实质上是指一个类型，它可以有两个值：Nothing或Just p，其中p是{{1 }}

此类简单和类型的可用性实际上会使问题变得无关紧要，因为所有方法都会合并为一个。

编辑：this answer很好地证明了Boost提供了简单的和类型设施。有boost::optional和boost::variant。甜。

Answer 7

如果不考虑上下文，人们将毫无结束地讨论。

Supouse你想在一些

中使用这个功能

fillWithColor(color c, set_of lines& figure);

并以某种方式使用getLinesIntersection来做到这一点。如果你需要检查每个电话，不仅会使你的代码变得混乱，而且你不知道如何处理错误。简单地使用该函数并让调用者捕获异常。

在其他情况下，您可以实施：

bool doLinesIntersect(const Line&, const Line2&, Point &p);
Point getLinesIntersection(const Line&, const Line2&)
{
   Point p;
   If (! doLinesIntersect(Line, Line2,p) throw …;
   return p;
}

两种方法都非常有效!!!

如何返回穿越线的点？线条并不总是相交

7 个答案: