Warum können Gleitkommawerte nicht als C-Vorlagenparameter verwendet werden?

Warum können Float-Werte nicht als Vorlagenparameter verwendet werden?

Beim Versuch, eine generische Klassenvorlage mit einem Float-Wert als Standardparameter zu instanziieren, kann es sein, dass der Compiler Fehler ausstellen. Während ganzzahlige Werte wie erwartet funktionieren, funktionieren Gleitkommawerte nicht.

Standardeinschränkungen für Gleitkommaargumente

Gemäß dem C 11-Standard (14.3.2/1) sind nicht typisierte Vorlagenargumente für nicht -Typ-Vorlagenparameter müssen bestimmten Regeln entsprechen. Eine Einschränkung besteht darin, dass es sich nicht um Gleitkommawerte handeln darf. Stattdessen müssen sie entweder Integral- oder Aufzählungstypen, konvertierte konstante Ausdrücke eines Vorlagenparametertyps oder andere spezifische Konstrukte sein.

Gleitkomma-Ungenauigkeit als motivierender Faktor

Diese Einschränkung ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen Ungenauigkeit von Gleitkommaberechnungen. Die exakte Darstellung von Gleitkommawerten ist nicht immer möglich, was zu potenziellen Ungenauigkeiten führt, die zu unerwartetem Verhalten führen können. Betrachten Sie das folgende Beispiel:

func<1/3.f>();
func<2/6.f>();

Obwohl die Gleitkommadarstellungen von 1/3 und 2/6 zweimal aufgerufen werden sollen, kann aufgrund möglicher Rundungsfehler nicht garantiert werden, dass sie identisch sind. Dies könnte zu unbeabsichtigten Funktionsaufrufen führen.

Alternative Ansätze

Wenn das Ziel darin besteht, Gleitkommawerte auf irgendeine Weise als Vorlagenargumente darzustellen, besteht eine Option darin, C 11-Konstantenausdrücke (constexpr) zu verwenden. . Diese ermöglichen die Berechnung des Zählers und Nenners eines Gleitkommawerts zur Kompilierungszeit, die dann als separate ganzzahlige Argumente übergeben werden können.

Es ist jedoch wichtig, einen Schwellenwert zu definieren, um sicherzustellen, dass Gleitkommawerte nahe beieinander liegen andere teilen das gleiche Zähler/Nenner-Paar. Ansonsten bleibt der Grundgedanke hinter der Beschränkung von Gleitkommawerten als Nichttyp-Vorlagenargumente gültig.

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