Warum sind Gleitkommawerte als C-Vorlagenparameter nicht zulässig?

Warum können Sie Float-Werte nicht als Vorlagenparameter verwenden?

Die Begründung

Der C-Standard verbietet dies ausdrücklich Verwendung von Gleitkommawerten als nicht typspezifische Vorlagenparameter. Diese Einschränkung ist in Abschnitt 14.3.2/1 des C 11-Standards beschrieben, der besagt, dass nicht-typbasierte Vorlagenargumente bestimmten Typen entsprechen müssen, einschließlich konvertierter konstanter Ausdrücke von Integral- oder Aufzählungstypen.

Der Grund

Diese Einschränkung ergibt sich aus der inhärenten Ungenauigkeit von Gleitkommaberechnungen. Im Gegensatz zu Ganzzahlen können Gleitkommawerte nicht exakt dargestellt werden, was zu potenziellen Ungenauigkeiten bei der Ausführung von Operationen oder Vergleichen führen kann.

Auswirkungen

Beachten Sie den folgenden Codeausschnitt:

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

Obwohl die Absicht besteht, dieselbe Funktion zweimal aufzurufen, ist die Gleitkommadarstellung dieser Werte möglicherweise nicht identisch. Dies könnte zu fehlerhaftem oder unerwartetem Verhalten führen, da die Funktionsaufrufe nicht als gleich angesehen würden.

Alternative Ansätze

Berücksichtigen Sie die Darstellung von Gleitkommawerten als Vorlagenargumente Der folgende Ansatz:

1. Verwenden Sie konstante Ausdrücke (constexpr): Mit C 11 können Sie erweiterte Konstantenausdrücke zur Kompilierungszeit erstellen, die den Zähler und Nenner eines Gleitkommawerts berechnen. Diese ganzzahligen Werte können dann als separate Argumente an die Vorlage übergeben werden.
2. Definieren Sie einen Schwellenwert: Legen Sie einen Toleranzschwellenwert fest, damit nahe beieinander liegende Gleitkommawerte denselben Zähler ergeben. Nennerpaar. Dies stellt die Konsistenz bei der Auswertung von Vorlagenargumenten sicher.

Bedenken Sie, dass der Hauptgrund für die Nichtzulassung von Gleitkomma-Vorlagenargumenten darin besteht, potenzielle Fehler aufgrund der Ungenauigkeit von Gleitkommaberechnungen zu verhindern. Durch den Einsatz alternativer Ansätze können Sie diese Einschränkung überwinden und gleichzeitig Genauigkeit und Vorhersehbarkeit bewahren.

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