std::midpoint

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C++
 
数值库
 
<tbody> </tbody>
在标头 <numeric> 定义
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)
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计算整数、浮点或指针 a 与 b 的中点。

1) 此重载只有在 T 为 bool 以外的算术类型时才会参与重载决议。
2) 此重载只有在 T 为对象类型时才会参与重载决议。若 T 为不完整类型则此重载的使用非良构。

参数

a, b - 整数、浮点或指针值

返回值

1) a 与 b 和的一半。不出现上溢。若 a 与 b 拥有整数类型而和为奇数，则向 a 取整结果。若 a 与 b 拥有浮点类型，则至多出现一次不准确运算。
2) 若 a 与 b 分别指向（就指针算术目的而言的）同一数组对象 x 的 x[i] 与 x[j]，则返回指向 x[i + (j - i) / 2]（或等价地为 x[std::midpoint(i, j)]）的指针，其中除法向零取整。若 a 与 b 不指向同一数组对象，则行为未定义。

异常

不抛异常。

注解

重载 (2) 在常见平台上能简单地实现为 return a + (b - a) / 2;。然而不保证这种实现是可移植的，因为可以有一些平台上，可在其上创建元素数大于 PTRDIFF_MAX 的数组，从而即使 b 与 a 均指向同一数组的元素 b - a 亦可导致未定义行为。

功能特性测试宏 值 标准 功能特性
__cpp_lib_interpolate 201902L (C++20) std::lerp, std::midpoint

示例

运行此代码
#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'
              << "不正确（上溢出并回绕）: " << (a + b) / 2 << '\n'
              << "正确: " << 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
不正确（上溢出并回绕）: 2147483646
正确: 4294967294

std::midpoint('2', '4'): '3'
std::midpoint('2', '5'): '3'
std::midpoint('5', '2'): '4'
std::midpoint('2', '6'): '4'

引用

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

参阅

(C++20)
 线性插值函数
(函数) [编辑]