c ++ 11：pow的简短表示法？

Question

我需要将大量公式粘贴到我的c ++ 11代码中。 这个公式包含很多东西，比如double类型到整数幂：

写作很无聊：

pow(sin(B), 6) + ... pow(sin(C), 4) + ....

20次

最好的事情是重载operator ^ for double和int， 但据我所知，C ++ 11是不可能的。在这样的公式中：

z0^2 * (something)

根据运算符的优先级，它将是这样的：

z0 ^ (2 * (something)) 

这不是我想要的。

那么使用C ++代码可以使用一些技巧来近似x的幂数来计算y的幂？

可能的toools是：c ++ 11和boost。

更新

关于使用这种数学符号而不是C ++的支持代码。

我认为理想的解决方案就像：

const double result = (latex_mode
    (sin(B_0))^6(a + b)
    latex_mode_end)
    (B_0, a, b);

其中latex_mode支持LaTex语言的小部分而没有歧义。 1）所有触摸此代码的程序员都有数学背景，因此他们会毫无问题地阅读乳胶 2）配方可以从文章复制/粘贴，无需任何修改， 所以它会减少拼写错误。

Answer 1

不，你不能这样做。至少，你不应该。但它可以简化。如果您的公式可以描述为http://mathurl.com/nflxcb8.png，那么您可以创建成对表（a，b）并编写本身将执行此操作的代码。例如：

  vector<pair<unsigned, unsigned>> table = {{1, 2}, {2, 3}, {3, 4}};
  unsigned sum = 0; 
  for(const auto& x : table)
    sum += pow(get<0>(x), get<1>(x));

---

受到@ 5gon12eder评论的启发，我写了一个函数：

template <typename Input, typename Output = unsigned>
Output powers(std::initializer_list<Input> args) {
  Output result = 0;
  for(const auto x : args)
   result += pow(std::get<0>(x), std::get<1>(x));
  return result;
 }

您需要其他（标准）库：

1. #tuple
2. #initializer_list

使用示例：

std::pair<unsigned, unsigned> a{1,2}, b{2,3};
std::cout << powers({a, b, {3, 4}, {4,5}}) << '\n';

打印1114和it's correct。

---

参考编辑部分，我建议写一个接收字符串和解析的函数。但它比上述方法慢得多。 最后，您可以写信给编译器的作者。

修改： 随着C ++ 14出现了新的可能性。你可以用for，变量等来创建constexpr函数。因此创建编译时解析器更容易。我仍然建议从帖子的原始部分解决，因为它会有点乱，但它会在编译时做你想要的。

String to int example：

#include <iostream>


template<size_t N>
constexpr uint32_t to_int(const char (&input)[N]) { // Pass by reference
    uint32_t result = 0;
    for(uint32_t i = 0; i < N && input[i] != '\0'; ++i) {
        result *= 10;
        result += input[i] - '0';
    }

    return result;
}

constexpr uint32_t value = to_int("123427");

enum { __force_compile_time_computing = value };

int main() {
    std::cout << value << std::endl;
}

打印：

~ $ g++ -std=c++14 -Wall -Wextra -pedantic-errors example.cpp 
~ $ ./a.out 
123427
~ $

显然，制作解析器会更难。可能最好的方法是使用两个构造函数Operation(operation, operation)和Operation(value)创建constexpr类操作，并在编译时创建计算树（如果字符串中有变量）。

---

如果您不想完成这项工作，并且您可以接受其他程序/语言语义，那么您可以实现简单的运行时解决方案。创建调用R / mathematica / {something else}并向其发送输入字符串的新线程。计算后重新发送值到主程序。 如果你想要一些提示，可能使用std::future会很方便。

Answer 2

仅供记录，这就是Bjarne Stroustrup says about it：

  

我可以定义自己的运营商吗？

     

抱歉，没有。这种可能性已被多次考虑过，但每次我/我们认为可能的问题超过了可能的好处。

     

这不是语言技术问题。即使我在1983年首次考虑它，我也知道它是如何实现的。然而，我的经验是，当我们超越最微不足道的例子时，人们似乎对运营商使用的“明显”含义有着微妙的不同看法。一个经典的例子是a**b**c。假设已**表示取幂。我应该a**b**c表示(a**b)**c还是a**(b**c)？我认为答案很明显，我的朋友们同意了 - 然后我们发现我们并不同意哪个决议是明显的。我的猜想是，这些问题会导致细微的错误。

有趣的是，它正是您所缺少的运营商。嗯，这并不是一个巧合，因为许多人都缺少一个内置的取幂运算符。特别是那些了解Fortran或Python的人（两种语言，否则很少一起提及）。