مكدس C ++ لأنواع بيانات متعددة (حاسبة متجه RPN)

Question

لقد صممت مكتبة حسابية سريعة وحساسية في C ++. أدعو البرنامج من سطر الأوامر عندما أحتاج إلى منتج متقاطع سريع ، أو زاوية بين المتجهات. لا أستخدم Matlab أو Octave أو ذات الصلة ، لأن وقت بدء التشغيل أكبر من وقت الحساب. مرة أخرى ، هذا للعمليات الأساسية للغاية.

أقوم بتمديد هذا البرنامج ، وسأجعله يعمل كآلة حاسبة RPN ، لعمليات النوع:

1 2 3
4 5 6
x
out: -3 6 -3

(أعط متجهًا واحدًا ، متجهًا آخر ، ومشغل "Cross" ؛ يبصقون المنتج المتقاطع)

يجب أن يقبل المكدس ناقلات ثلاثية الأبعاد أو أرقام ، لعمليات مثل:

1 2 3
2
*
out: 2 4 6

يعد Lexer و Parser لهذا الكالحيا المصغرة تافهة ، لكن لا يمكنني التفكير في طريقة جيدة لإنشاء المكدس الداخلي. كيف يمكنك إنشاء كومة لاحتواء المتجهات أو الزوجي (لقد قمت بتشغيل فئة المتجهات البسيطة للغاية - أقل من مائة خط وهو يفعل كل ما أحتاجه).

كيف يمكنني إنشاء مكدس بسيط يقبل عناصر متجه الفئة أو الكتابة المزدوجة؟

شكرًا لك.

Answer 1

أبسط طريقة هي مجرد إنشاء Operand الهيكل الذي يحتوي على ملف double من أجل العددية و Vector كائن للمتجه:

struct Operand
{
    double scalar_;
    Vector vector_;
    bool isVector_;
};

(يمكنك ضبط isVector_ صحيح إذا كان معامل متجه ، وخطأ إذا كان معاملًا قياسيًا)

للحصول على المكدس الفعلي ، يمكنك فقط الاستخدام std::stack<Operand>.

تشمل الخيارات الأخرى الميراث (إنشاء أنواع العددية والناقلات المستمدة من نوع الأساس المعامل) أو شيء من هذا القبيل boost::variant, ، ولكن لشيء بسيط مثل هذا ، بنية تكوين مثل Operand يظهر أعلاه ربما أسهل طريقة للقيام بذلك.

Answer 2

هل نظرت إلى تعزيز :: أي?

Answer 3

حل واحد هو استخدام النقابات. مع النقابات ، يمكنك استخدام نفس منطقة الذاكرة للهياكل المختلفة. على سبيل المثال ، يمكنك الحصول على هيكل مزدوج واحد في الاتحاد. يشتركون في نفس الذاكرة ويمكنك استخدام واحد منهم فقط. يمكنك استخدام بعض التعداد لمعرفة أي واحد لاستخدامه.

النقابات مخترقة بعض الشيء ، لأنها تجعل استخدام الأشياء أكثر صعوبة. لا يعرف برنامج التحويل البرمجي كيفية إنشاء أو تدميرها أو نسخها ، لأن العديد من الكائنات قد تشترك في نفس الذاكرة. فيما يلي مثال صغير على كيفية القيام بذلك إذا أرغب في حفظ الذاكرة (حسنًا ، يأخذ التعداد أربعة بايت ، وبالتالي لا يكون فعال الذاكرة ، لكن دعونا ننسى ذلك ؛)

#include <cstdlib>
#include <iostream>

struct Vector
{
    double x, y, z;
};

struct Element
{
    enum Type { SCALAR, VECTOR };
    Type type;
    union {
        double scalar;
        Vector v;
    } data;
};

int main(void)
{
    Element vector_element;
    vector_element.type = Element::VECTOR;
    vector_element.data.v.x = 1;
    vector_element.data.v.y = 2;
    vector_element.data.v.z = 3;

    Element scalar_element;
    scalar_element.type = Element::SCALAR;
    scalar_element.data.scalar = 3.142;

    std::cout << "The size of type Element without enum would be: " << (sizeof(Element) - sizeof(Element::Type)) << " bytes." << std::endl;

    return EXIT_SUCCESS;
}

بالمناسبة ، لسبب غريب ، ينتج عن هذا إلى 28 بايت. كنت أتوقع 3 * 8 = 24 بايت.