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std:: midpoint

From cppreference.net
定义于头文件 <numeric>
template < class T >
constexpr T midpoint ( T a, T b ) noexcept ;
(1) (C++20 起)
template < class T >
constexpr T * midpoint ( T * a, T * b ) ;
(2) (C++20 起)

计算整数、浮点数或指针 a b 的中点。

1) 此重载仅当 T 是除 bool 之外的算术类型时,才参与重载决议。
2) 此重载仅当 T 为对象类型时参与重载决议。若 T 不完整类型 ,则使用此重载的格式不正确。

目录

参数

a, b - 整数、浮点数或指针值

返回值

1) a b 之和的一半。不会发生溢出。若 a b 为整数类型且和为奇数,结果向 a 取整。若 a b 为浮点类型,最多发生一次不精确运算。
2) a b 分别指向同一数组对象 x x [ i ] x [ j ] (用于 指针算术 ),则返回指向 x [ i + ( j - i ) / 2 ] (等价于 x [ std :: midpoint ( i, j ) ] )的指针,其中除法向零取整。若 a b 未指向同一数组对象的元素,则行为未定义。

异常

不抛出任何异常。

注释

重载 (2) 在常见平台上可以简单地实现为 return a + ( b - a ) / 2 ; 。然而,这样的实现并不能保证可移植性,因为可能存在某些平台允许创建元素数量超过 PTRDIFF_MAX 的数组,此时即使 b a 都指向同一数组中的元素, b - a 仍可能导致未定义行为。

功能测试 标准 功能
__cpp_lib_interpolate 201902L (C++20) std::lerp , std::midpoint

示例

#include <cstdint>
#include <iostream>
#include <limits>
#include <numeric>
int main()
{
    std::uint32_t a = std::numeric_limits<std::uint32_t>::max();
    std::uint32_t b = std::numeric_limits<std::uint32_t>::max() - 2;
    std::cout << "a: " << a << '\n'
              << "b: " << b << '\n'
              << "Incorrect (overflow and wrapping): " << (a + b) / 2 << '\n'
              << "Correct: " << std::midpoint(a, b) << "\n\n";
    auto on_pointers = [](int i, int j)
    {
        char const* text = "0123456789";
        char const* p = text + i;
        char const* q = text + j;
        std::cout << "std::midpoint('" << *p << "', '" << *q << "'): '"
                  << *std::midpoint(p, q) << "'\n";
    };
    on_pointers(2, 4);
    on_pointers(2, 5);
    on_pointers(5, 2);
    on_pointers(2, 6);
}

输出:

a: 4294967295
b: 4294967293
Incorrect (overflow and wrapping): 2147483646
Correct: 4294967294
std::midpoint('2', '4'): '3'
std::midpoint('2', '5'): '3'
std::midpoint('5', '2'): '4'
std::midpoint('2', '6'): '4'

参考文献

  • C++23 标准 (ISO/IEC 14882:2024):
  • 27.10.16 中点 [numeric.ops.midpoint]
  • C++20 标准 (ISO/IEC 14882:2020):
  • 25.10.15 中点函数 [numeric.ops.midpoint]

参见

(C++20)
线性插值函数
(函数)