<ratio>
头文件提供在编译时进行的计算。
头文件内容
namespace std
{
template<intmax_t N,intmax_t D=1>
class ratio;
// ratio arithmetic
template <class R1, class R2>
using ratio_add = see description;
template <class R1, class R2>
using ratio_subtract = see description;
template <class R1, class R2>
using ratio_multiply = see description;
template <class R1, class R2>
using ratio_divide = see description;
// ratio comparison
template <class R1, class R2>
struct ratio_equal;
template <class R1, class R2>
struct ratio_not_equal;
template <class R1, class R2>
struct ratio_less;
template <class R1, class R2>
struct ratio_less_equal;
template <class R1, class R2>
struct ratio_greater;
template <class R1, class R2>
struct ratio_greater_equal;
typedef ratio<1, 1000000000000000000> atto;
typedef ratio<1, 1000000000000000> femto;
typedef ratio<1, 1000000000000> pico;
typedef ratio<1, 1000000000> nano;
typedef ratio<1, 1000000> micro;
typedef ratio<1, 1000> milli;
typedef ratio<1, 100> centi;
typedef ratio<1, 10> deci;
typedef ratio<10, 1> deca;
typedef ratio<100, 1> hecto;
typedef ratio<1000, 1> kilo;
typedef ratio<1000000, 1> mega;
typedef ratio<1000000000, 1> giga;
typedef ratio<1000000000000, 1> tera;
typedef ratio<1000000000000000, 1> peta;
typedef ratio<1000000000000000000, 1> exa;
}
##D.6.1 std::ratio类型模板
std::ratio
类型模板提供了一种对在编译时进行计算的机制,通过调用合理的数,例如:半(std::ratio<1,2>
),2/3(std::ratio<2, 3>)或15/43(std::ratio<15, 43>)。其使用在C++标准库内部,用于初始化std::chrono::duration
类型模板。
类型定义
template <intmax_t N, intmax_t D = 1>
class ratio
{
public:
typedef ratio<num, den> type;
static constexpr intmax_t num= see below;
static constexpr intmax_t den= see below;
};
要求 D不能为0。
描述 num和den分别为分子和分母,构造分数N/D。den总是正数。当N和D的符号相同,那么num为正数;否则num为负数。
例子
ratio<4,6>::num == 2
ratio<4,6>::den == 3
ratio<4,-6>::num == -2
ratio<4,-6>::den == 3
std::ratio_add
模板别名提供了两个std::ratio
在编译时相加的机制(使用有理计算)。
定义
template <class R1, class R2>
using ratio_add = std::ratio<see below>;
先决条件
R1和R2必须使用std::ratio
进行初始化。
效果
ratio_add<R1, R2>被定义为一个别名,如果两数可以计算,且无溢出,该类型可以表示两个std::ratio
对象R1和R2的和。如果计算出来的结果溢出了,那么程序里面就有问题了。在算术溢出的情况下,std::ratio_add<R1, R2>
应该应该与std::ratio<R1::num * R2::den + R2::num * R1::den, R1::den * R2::den>
相同。
例子
std::ratio_add<std::ratio<1,3>, std::ratio<2,5> >::num == 11
std::ratio_add<std::ratio<1,3>, std::ratio<2,5> >::den == 15
std::ratio_add<std::ratio<1,3>, std::ratio<7,6> >::num == 3
std::ratio_add<std::ratio<1,3>, std::ratio<7,6> >::den == 2
std::ratio_subtract
模板别名提供两个std::ratio
数在编译时进行相减(使用有理计算)。
定义
template <class R1, class R2>
using ratio_subtract = std::ratio<see below>;
先决条件
R1和R2必须使用std::ratio
进行初始化。
效果
ratio_add<R1, R2>被定义为一个别名,如果两数可以计算,且无溢出,该类型可以表示两个std::ratio
对象R1和R2的和。如果计算出来的结果溢出了,那么程序里面就有问题了。在算术溢出的情况下,std::ratio_subtract<R1, R2>
应该应该与std::ratio<R1::num * R2::den - R2::num * R1::den, R1::den * R2::den>
相同。
例子
std::ratio_subtract<std::ratio<1,3>, std::ratio<1,5> >::num == 2
std::ratio_subtract<std::ratio<1,3>, std::ratio<1,5> >::den == 15
std::ratio_subtract<std::ratio<1,3>, std::ratio<7,6> >::num == -5
std::ratio_subtract<std::ratio<1,3>, std::ratio<7,6> >::den == 6
std::ratio_multiply
模板别名提供两个std::ratio
数在编译时进行相乘(使用有理计算)。
定义
template <class R1, class R2>
using ratio_multiply = std::ratio<see below>;
先决条件
R1和R2必须使用std::ratio
进行初始化。
效果
ratio_add<R1, R2>被定义为一个别名,如果两数可以计算,且无溢出,该类型可以表示两个std::ratio
对象R1和R2的和。如果计算出来的结果溢出了,那么程序里面就有问题了。在算术溢出的情况下,std::ratio_multiply<R1, R2>
应该应该与std::ratio<R1::num * R2::num, R1::den * R2::den>
相同。
例子
std::ratio_multiply<std::ratio<1,3>, std::ratio<2,5> >::num == 2
std::ratio_multiply<std::ratio<1,3>, std::ratio<2,5> >::den == 15
std::ratio_multiply<std::ratio<1,3>, std::ratio<15,7> >::num == 5
std::ratio_multiply<std::ratio<1,3>, std::ratio<15,7> >::den == 7
std::ratio_divide
模板别名提供两个std::ratio
数在编译时进行相除(使用有理计算)。
定义
template <class R1, class R2>
using ratio_multiply = std::ratio<see below>;
先决条件
R1和R2必须使用std::ratio
进行初始化。
效果
ratio_add<R1, R2>被定义为一个别名,如果两数可以计算,且无溢出,该类型可以表示两个std::ratio
对象R1和R2的和。如果计算出来的结果溢出了,那么程序里面就有问题了。在算术溢出的情况下,std::ratio_multiply<R1, R2>
应该应该与std::ratio<R1::num * R2::num * R2::den, R1::den * R2::den>
相同。
例子
std::ratio_divide<std::ratio<1,3>, std::ratio<2,5> >::num == 5
std::ratio_divide<std::ratio<1,3>, std::ratio<2,5> >::den == 6
std::ratio_divide<std::ratio<1,3>, std::ratio<15,7> >::num == 7
std::ratio_divide<std::ratio<1,3>, std::ratio<15,7> >::den == 45
std::ratio_equal
类型模板提供在编译时比较两个std::ratio
数(使用有理计算)。
类型定义
template <class R1, class R2>
class ratio_equal:
public std::integral_constant<
bool,(R1::num == R2::num) && (R1::den == R2::den)>
{};
先决条件
R1和R2必须使用std::ratio
进行初始化。
例子
std::ratio_equal<std::ratio<1,3>, std::ratio<2,6> >::value == true
std::ratio_equal<std::ratio<1,3>, std::ratio<1,6> >::value == false
std::ratio_equal<std::ratio<1,3>, std::ratio<2,3> >::value == false
std::ratio_equal<std::ratio<1,3>, std::ratio<1,3> >::value == true
std::ratio_not_equal
类型模板提供在编译时比较两个std::ratio
数(使用有理计算)。
类型定义
template <class R1, class R2>
class ratio_not_equal:
public std::integral_constant<bool,!ratio_equal<R1,R2>::value>
{};
先决条件
R1和R2必须使用std::ratio
进行初始化。
例子
std::ratio_not_equal<std::ratio<1,3>, std::ratio<2,6> >::value == false
std::ratio_not_equal<std::ratio<1,3>, std::ratio<1,6> >::value == true
std::ratio_not_equal<std::ratio<1,3>, std::ratio<2,3> >::value == true
std::ratio_not_equal<std::ratio<1,3>, std::ratio<1,3> >::value == false
std::ratio_less
类型模板提供在编译时比较两个std::ratio
数(使用有理计算)。
类型定义
template <class R1, class R2>
class ratio_less:
public std::integral_constant<bool,see below>
{};
先决条件
R1和R2必须使用std::ratio
进行初始化。
效果
std::ratio_less<R1,R2>可通过std::integral_constant<bool, value >
导出,这里value为(R1::num*R2::den) < (R2::num*R1::den)
。如果有可能,需要实现使用一种机制来避免计算结果已出。当溢出发生,那么程序中就肯定有错误。
例子
std::ratio_less<std::ratio<1,3>, std::ratio<2,6> >::value == false
std::ratio_less<std::ratio<1,6>, std::ratio<1,3> >::value == true
std::ratio_less<
std::ratio<999999999,1000000000>,
std::ratio<1000000001,1000000000> >::value == true
std::ratio_less<
std::ratio<1000000001,1000000000>,
std::ratio<999999999,1000000000> >::value == false
std::ratio_greater
类型模板提供在编译时比较两个std::ratio
数(使用有理计算)。
类型定义
template <class R1, class R2>
class ratio_greater:
public std::integral_constant<bool,ratio_less<R2,R1>::value>
{};
先决条件
R1和R2必须使用std::ratio
进行初始化。
std::ratio_less_equal
类型模板提供在编译时比较两个std::ratio
数(使用有理计算)。
类型定义
template <class R1, class R2>
class ratio_less_equal:
public std::integral_constant<bool,!ratio_less<R2,R1>::value>
{};
先决条件
R1和R2必须使用std::ratio
进行初始化。
std::ratio_greater_equal
类型模板提供在编译时比较两个std::ratio
数(使用有理计算)。
类型定义
template <class R1, class R2>
class ratio_greater_equal:
public std::integral_constant<bool,!ratio_less<R1,R2>::value>
{};
先决条件
R1和R2必须使用std::ratio
进行初始化。