C++11 std::ratio

一 簡介

頭文件<ratio>

template< std::intmax_t Num, std::intmax_t Denom = 1 >
class ratio;  (since C++11)

1. std::ratio 支持編譯期的有理數運算。

2. 當 Num 和 Denom 是編譯期的std::intmax_t的常量時，該模板的每個實例都精確表示某個有限有理數。

3. 只要 Num 和 Denom 不同，即使化簡後表示的有理數相同，兩個std::ratio也不是相同的類型.

 two std::ratio with different Num or Denomare distinct types even if they represent the same rational number (after reduction). 

4. std::ratio 的成員 type表示的是該std::ratio的最簡類型(lowest terms)。例如 std::ratio<2, 4>::type是std::ratio<1, 2> 。

二 輔助函數

std::ratio有一些用於算術運算和邏輯運算的輔助函數。

1. 算術運算

ratio_add
ratio_subtract
ratio_multiply
ratio_divide

它們的返回類型還是std::ratio。

2. 邏輯運算

ratio_equal
ratio_not_equal
ratio_less
ratio_less_equal
ratio_greater
ratio_greater_equal

它們通過value返回 std::true_type 或 std::false_type。

三 例子

#include <iostream>
#include <type_traits>  // is_same
#include <ratio>

int main() {

  // 類型比較及type成員
  std::cout << std::boolalpha << std::is_same<std::ratio<10,20>, std::ratio<100,200>>() 
   << std::endl;
  std::cout << typeid(std::ratio<10, 20>::type).name() << std::endl;
  std::cout << typeid(std::ratio<100, 200>::type).name() << std::endl;

  // 靜態數據成員
  std::cout << std::ratio<100, 200>::num << std::endl;
  std::cout << std::ratio<100, 200>::den << std::endl;

  // 算術運算
  using r = std::ratio_add<std::ratio<10,20>, std::ratio<100,200>>;
  std::cout << r::num << std::endl;
  std::cout << r::den << std::endl;

  // 邏輯運算
  std::cout << std::ratio_equal<std::ratio<10,20>, std::ratio<100,200>>::value << std::endl;

  std::cin.get();
  return 0;
}

結果：

四 相關常量類型

爲了方便使用，<ratio>中定義了一些常量類型，如下:

yocto    std::ratio<1, 1000000000000000000000000>, if std::intmax_t can represent the denominator
zepto    std::ratio<1, 1000000000000000000000>, if std::intmax_t can represent the denominator
atto     std::ratio<1, 1000000000000000000>
femto    std::ratio<1, 1000000000000000>
pico     std::ratio<1, 1000000000000>
nano     std::ratio<1, 1000000000>
micro    std::ratio<1, 1000000>
milli    std::ratio<1, 1000>
centi    std::ratio<1, 100>
deci     std::ratio<1, 10>
deca     std::ratio<10, 1>
hecto    std::ratio<100, 1>
kilo     std::ratio<1000, 1>
mega     std::ratio<1000000, 1>
giga     std::ratio<1000000000, 1>
tera     std::ratio<1000000000000, 1>
peta     std::ratio<1000000000000000, 1>
exa      std::ratio<1000000000000000000, 1>
zetta    std::ratio<1000000000000000000000, 1>, if std::intmax_t can represent the numerator
yotta    std::ratio<1000000000000000000000000, 1>, if std::intmax_t can represent the numerator

五  參考

std::ratio