Question

我正在尝试实现一个简单的矢量旋转功能作为宠物项目，以进入模板元编程。借助开源数学库glm和有关SO的其他一些文章，我提出了一个基本可行的解决方案，但有一个错误。

我已经实现了几种结构，这些结构保存了代表二维eucledian向量所需的数据。结构“ vec2”具有一个联合，该联合持有一个包含两个元素的浮点数组（float data [2]）和两个结构“ scalarSwizzle”的实例，该实例应实现旋转机制，使我可以像vec那样访问向量。 data [0]左右vec.x。

遵循我到目前为止实现的代码：

    #include <iostream>

    template<typename T>
    void print(T value)
    {
      std::cout << "print func: " << value << std::endl;
    }

    template<typename T, unsigned int I>
    struct scalarSwiz
    {
      T value[1];

      T &operator=(const T newValue)
      {
        value[I] = newValue;
        return value[I];
      }

      operator T()
      {
        return value[I];
      }
    };


    template<typename T>
    struct vec2
    {
      union
      {
        T data[2];
        scalarSwiz<T, 0> x;
        scalarSwiz<T, 1> y;
      };

      vec2()
      {
        x = 0.0f;
        y = 1.0f;
      }

      vec2(T pA, T pB)
      {
        x = pA;
        y = pB;
      }
    };


    int main(int argc, char *args[])
    {
     vec2<float> vec1{5.0f, 1.0f};

     std::cout << "value vec1.data[0]: " << vec1.data[0] << std::endl;
     std::cout << "value vec1.data[1]: " << vec1.data[1] << std::endl;
     std::cout << "value vec1.x: " << vec1.x << std::endl;
     std::cout << "value vec1.y: " << vec1.y << std::endl << std::endl;

     print(vec1.data[0]);
     print(vec1.data[1]);
     print(vec1.x);
     print(vec1.y);

     std::cin.get();

    }

输出如下：

value vec1.data[0]: 5
value vec1.data[1]: 567.4
value vec1.x: 5
value vec1.y: 567.4

print func: 5
print func: 567.4
print func: 5
print func: 2.5565e-39

我期望直接在main（）和通过print（）中打印值的输出是相同的，但是当我通过print（）函数打印时，无法解析vec.y。所以我想“ scalarSwizzle”中的重载typecast运算符有问题，但是我不知道该怎么办。我还不明白的是，为什么Visual Studio也不能正确解析值，如下图所示：

vec1.y似乎指向与vec.x相同的物理地址，而main（）中的直接std :: cout可以正常工作。

我已经尝试了几天，以解决这个问题，为什么重载的typecast运算符不适用于vec.y，但是我却不明白。也许这里有人可以帮助我解决这个问题。

谢谢！

Answer 1

首先

template<typename T, unsigned int I>
struct scalarSwiz
{
  T value[1];

  T &operator=(const T newValue)
  {
    value[I] = newValue;
    return value[I];
  }

  operator T()
  {
    return value[I];
  }
};

如果I != 0（超出数组访问范围），则会导致未定义的行为，因此不要指望您的代码正确或稳定。

第二，访问联合的不活动成员也是未定义的行为（根据c ++标准）。但是，msvc，gcc和clang扩展了c ++标准，因此访问非活动成员的行为与我们期望的一样。

最后，您的scalarSwiz类型可以用匿名结构代替：

template<typename T>
struct vec2
{
  union
  {
    T data[2];
    struct
    {
       T x, y;
    };
  };

  vec2()
  {
    x = 0.0f;
    y = 1.0f;
  }

  vec2(T pA, T pB)
  {
    x = pA;
    y = pB;
  }
};

关于Visual Studio调试器的显示：这是因为您的scalarSwiz定义。您定义一个长度为1 T value[1]的数组，并将2个scalarSwiz对象放入一个并集。因为联合的每个成员共享相同的内存（或者更确切地说，是从相同的内存位置开始），所以您的两个value成员都指向data数组的开头。监视窗口仅显示特定类型的成员及其值，不了解您的古怪索引。而且，因为两个数组占用相同的内存，所以显示的值相同。

Answer 2

我更新了有关Timo答案的代码：

    #include <iostream>

    template<typename T>
    void print(T value)
    {
      std::cout << "print func: " << value << std::endl;
    }

    template<typename T>
    struct vec2
    {
      union
      {
        T data[2];
        struct
        {
          T x, y;
        };
      };

      vec2()
      {
        x = 0.0f;
        y = 1.0f;
      }

      vec2(T pA, T pB)
      {
        x = pA;
        y = pB;
      }
    };


    int main(int argc, char *args[])
    {
     vec2<float> vec1{5.0f, 1.0f};

     std::cout << "value vec1.data[0]: " << vec1.data[0] << std::endl;
     std::cout << "value vec1.data[1]: " << vec1.data[1] << std::endl;
     std::cout << "value vec1.x: " << vec1.x << std::endl;
     std::cout << "value vec1.y: " << vec1.y << std::endl << std::endl;

     print(vec1.data[0]);
     print(vec1.data[1]);
     print(vec1.x);
     print(vec1.y);

     std::cin.get();

    }

联合中的结构的重载类型转换运算符出现问题

2 个答案: