Question

我在C ++中设计了一个快速基本的矢量运算库。当我需要快速交叉乘积或向量之间的角度时，我从命令行调用程序。我不使用Matlab或Octave或相关，因为启动时间大于计算时间。同样，这是非常基本的操作。

我正在扩展这个程序，我将把它作为RPN计算器，用于类型的操作：

1 2 3
4 5 6
x
out: -3 6 -3

（给一个向量，另一个向量和“交叉”运算符;吐出十字产品）

堆栈必须接受3d向量或标量，用于以下操作：

1 2 3
2
*
out: 2 4 6

这个迷你计算器的词法分析器和解析器是微不足道的，但我似乎无法想到创建内部堆栈的好方法。你将如何创建一个包含向量或双精度的堆栈（我卷起了我自己非常简单的向量类 - 少于一百行，它可以完成我需要的所有内容。）

如何创建一个接受Vector类元素或类型为double的简单堆栈？

谢谢。

Answer 1

你看过boost::any吗？

Answer 2

一种解决方案是使用工会。使用联合，您可以将不同结构的内存区域使用相同的内容。例如，您可以将一个double和一个struct结合在一起。它们共享相同的内存，您只能使用其中一个。你可以使用一些枚举来告诉使用哪一个。

工会有点hacky，因为他们使用对象更棘手。编译器不知道如何构造，破坏或复制它们，因为许多对象可能共享相同的内存。下面是一个小例子，如果我想节省内存，我会怎么做（好吧，枚举占用四个字节因此不是内存效率，但让我们忘记了;）

#include <cstdlib>
#include <iostream>

struct Vector
{
    double x, y, z;
};

struct Element
{
    enum Type { SCALAR, VECTOR };
    Type type;
    union {
        double scalar;
        Vector v;
    } data;
};

int main(void)
{
    Element vector_element;
    vector_element.type = Element::VECTOR;
    vector_element.data.v.x = 1;
    vector_element.data.v.y = 2;
    vector_element.data.v.z = 3;

    Element scalar_element;
    scalar_element.type = Element::SCALAR;
    scalar_element.data.scalar = 3.142;

    std::cout << "The size of type Element without enum would be: " << (sizeof(Element) - sizeof(Element::Type)) << " bytes." << std::endl;

    return EXIT_SUCCESS;
}

顺便说一句，由于一些奇怪的原因，这导致了28个字节。我预计3 * 8 = 24字节。

Answer 3

最简单的方法是创建一个Operand结构，其中包含标量的double和向量的Vector对象：

struct Operand
{
    double scalar_;
    Vector vector_;
    bool isVector_;
};

（如果它是一个向量操作数，你可以将isVector_设置为true，如果它是一个标量操作数，则设置为false）

对于实际堆栈，您只需使用std::stack<Operand>。

其他选项包括继承（创建从操作数基类型派生的标量和向量类型）或类似boost::variant之类的东西，但对于像这样简单的东西，像上面显示的Operand这样的组合结构可能是最简单的方法。

多种数据类型的C ++堆栈（RPN矢量计算器）

3 个答案: