Question

我正在从用于解决ODE的类层次结构转移到用于解决ODE系统的类。

在我使用单个函数的实现中，我使用以下命令来存储我的函数：

std::function<const Type(const Type, const Type)> numericalFunction

我有一个包装器来评估数值函数：

Type f (Type t, Type u) const noexcept { return numericalFunction(t,u); }

现在我正在努力解决方程组，所以我需要存储多个函数。我尝试使用std::vector存储这组函数，如下所示：

std::vector<std::function<const Type(const Type,const Type)>> numericalFunction;

我希望能够使用与上述问题中使用的语法相同的语法。也就是说，

f[0](12,32);应执行numericalFunction.at(0)(12,32);

dfdt[0](t, u);应执行(numericalFunction.at(0)(t, u+eps) - numericalFunction.at(0)(t, u))/eps;

如何编写代码以允许这样的语法？

编辑我有问题..现在我需要更改功能

std::vector<std::function<const Type(const Type,const Type)>> numericalFunction;

becames：

std::vector<std::function<const Type(const Type,const std::vector<Type>)>> numericalFunction;

并且衍生类不起作用

Answer 1

您可以将一组功能存储为：

std::vector<std::function<const Type(const Type t, const Type u)>> numericalFunList;

获得正确功能的等效功能将是：

const Type f(size_t idx, const Type t, const Type u) { return numericalFunList.at(idx)(t,u); }

std::vector内部是一个动态数组。这为每个函数提供了从0到numericalFunList.size() - 1的索引。您可以通过矢量中的索引识别每个函数。

EDIT1：

OP更喜欢使用以下语法：f[0](arg1, arg2);

上述内容很容易实现：numericalFunList[0](1.2, 5.9);

如果需要f以便清楚（对于数学家;程序员会讨厌它），

auto& f = numericalFunList;
f[0](10.9, 2.4);

作为提示，请考虑不要将f全局用作变量名。如果首选f，请使用auto& f = numericalFunList为您执行此操作。

<强> EDIT2：

对于新的语法要求，您需要使用两个类，每个类都有一个运算符重载：一个用于存储[]运算符重载的导数集，另一个用()运算符计算导数超载。

typedef long double Type;
constexpr Type eps = 1E-12;

using analysisFunction = std::function<const Type(const Type, const Type)>;

class derivatives {
    private:
        class derivative;
    public:
        derivatives(std::vector<analysisFunction>& p_fList) { fList = &p_fList; };
        derivative operator[](int index) {
            return derivative((*fList).at(index));
        }
    private:
        class derivative {
            public:
                derivative(analysisFunction& p_f) { f = &p_f; }
                Type operator()(Type t, Type u) {
                    return (((*f)(t, u + eps)) - ((*f)(t,u)))/eps;
                }
            private:
                analysisFunction *f;
        };
        std::vector<analysisFunction> *fList; //dangling pointer
};

使用示例

int main ()
{
    std::vector <analysisFunction> numericalFunctions;
    auto& f = numericalFunctions;

    f.push_back([](Type t, Type u)->Type { return u*u; });


    std::cout << std::setprecision(16);
    std::cout << f[0](5.0, 10.0) << '\n';

    derivatives dfdt(f);
    std::cout << dfdt[0](5.0, 10.0);
    return 0;
}

测试代码：GeeksForGeeks Online IDE

注意：fList是一个悬空指针。有几种方法可以解决它。如果可以保证引用的对象不会被释放，或者你可以在对象中维护一个副本（这将花费内存和CPU），你可以保持原样。

如何管理std :: vector的std :: vector

1 个答案: