Question

我正在使用Google测试的TYPED_TEST功能编写测试，这使我可以将测试归纳为多种类型。我正在测试类型int和double的类模板。在测试中，我需要生成随机数。为此，我尝试使用std::uniform_int_distribution<T>和std::uniform_real_distribution<T>，但遇到了静态断言。

顾名思义，std::uniform_int_distribution<T>检查T是否为整数类型，std::uniform_real_distribution<T>检查T是否为浮点类型。

由于我的测试会先自动测试int，然后再测试double，所以我一直在尝试编写某种函数，该函数可让我在编译时为该类型选择正确的分布。更准确地说，是这样的：

template<class T>
Distribution get_right_distribution(const T& a, const T& b)
{
    if(T is integral) // Compile time is needed, runtime 
                      // fails since both if and else have to compile
    {
        return std::uniform_real_distribution(a, b);
    }
    else
    {
        return std::uniform_real_distribution(a, b);
    }
}

请注意，这只是我一直在试图做的伪代码。这种逻辑分支失败，因为if和else必须编译。

我已经对如何执行此操作进行了一些研究，感觉std::is_integral<T>和std::is_floating_point<T>是解决方案的一部分，但到目前为止我还不能编译任何东西。我主要尝试了两件事：

使用模板专门化来进行某种编译。
使用enable_if。

使用第一种方法时，我收到一条错误消息，告诉我我的重载是模棱两可的。使用第二种方法，我尝试了一些方法，但是却迷失了它所导致的令人讨厌的语法（至少对于不熟悉它的人而言）。

您对如何实现此目标有建议吗？

P.S。我想看看如何做到这一点，所以将测试一分为二对我来说不是一个可以接受的答案。

Answer 1

C ++ 17

我可以使用C ++ 17，也可以使用if constexpr(...)：

#include <iostream>
#include <random>
#include <type_traits>

template <typename T>
auto get_right_distribution(const T a, const T b) {
    if constexpr(std::is_integral<T>::value) {
        return std::uniform_int_distribution(a, b);
    }
    else {
        return std::uniform_real_distribution(a, b);
    }
}

int main() {
    std::random_device rd;
    std::mt19937 gen(rd());

    auto int_dis = get_right_distribution(1, 6);
    std::cout << int_dis(gen) << "\n";

    auto float_dis = get_right_distribution(1.F, 6.F);
    std::cout << float_dis(gen) << "\n";
}

C ++ 11和C ++ 14

对于C ++ 11和C ++ 14，您可以在模板参数列表中使用条件附加模板类型参数来选择返回类型和分布。

C ++ 11：

template <typename T,
          typename Distribution = typename std::conditional<
              std::is_integral<T>::value, 
              std::uniform_int_distribution<T>,
              std::uniform_real_distribution<T>>::type>
Distribution get_right_distribution(const T a, const T b) {
    return Distribution(a, b);
}

C ++ 14（由auto推导并使用std::conditional_t的{{1}} helper type缩写形式的返回类型）：

std::conditional<...>::type

Answer 2

我有时会像这样使用std::conditional：

template<typename Number>
Number random_number(Number from, Number to)
{
    static_assert(std::is_integral<Number>::value
               || std::is_floating_point<Number>::value,
                   "parameters must be integer or floating point types");

    using Distribution = typename std::conditional
    <
        std::is_integral<Number>::value,
        std::uniform_int_distribution<Number>,
        std::uniform_real_distribution<Number>
    >::type;

    // in reality I usually get the generator from another
    // function, but for many purposes this is fine.
    thread_local static std::mt19937 mt{std::random_device{}()};
    thread_local static Distribution dist;

    return dist(mt, typename Distribution::param_type{from, to});
}

如果传递函数整数参数，它将选择int分布，否则将选择real分布。

在编译时选择随机数分布

2 个答案:

C ++ 17

C ++ 11和C ++ 14