std::adjacent_difference 与 std::chrono time_point

Question

考虑以下代码：

int main()
{
    std::vector<std::chrono::steady_clock::time_point> time;
    time.push_back(std::chrono::steady_clock::now());
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(4));
    time.push_back(std::chrono::steady_clock::now());
    std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(7));
    time.push_back(std::chrono::steady_clock::now());
    std::vector<std::chrono::duration<double>> diffs;
    std::adjacent_difference(time.begin(),time.end(),std::back_inserter(diffs));
}

它不编译（关于不匹配类型的丑陋模板错误消息）。 当我尝试切换到输入错误信息（std::chrono::time_point<std::chrono::_V2::steady_clock, std::chrono::duration<long, std::ratio<1, 1000000000>>>）时，错误信息会四处移动。

我的假设是算法不起作用，因为减去 2 个时间点的结果不是时间点，即伪代码中的这行是冲突的。

template<class InputIt, class OutputIt>
constexpr // since C++20
OutputIt adjacent_difference(InputIt first, InputIt last, 
                             OutputIt d_first)
{
    if (first == last) return d_first;
 
    typedef typename std::iterator_traits<InputIt>::value_type value_t;
    value_t acc = *first;  
    *d_first = acc; // <-----------------------------------------------------  1
    while (++first != last) {
        value_t val = *first;
        *++d_first = val - std::move(acc); // std::move since C++20  <-------- 2
        acc = std::move(val);
    }
    return ++d_first;
}

所以我有两个问题：

1. 我猜对了吗？
2. 最简单的修复方法是什么？ Best我能想到的就是丑 作为中间步骤，从时间点转换为持续时间。

虽然 chrono 是 C++11，但我正在标记这个 C++20，因为我对任何 C++20 解决方案都持开放态度，尽管我更喜欢它们不是范围，因为它们没有在我的编译器中实现。

Answer 1

我的假设是算法不起作用，因为减去 2 个时间点的结果不是时间点

确实，减去两个time_points 不会产生time_point - 它会产生duration。在<chrono>、durations 和time_points 中形成一个仿射空间。这类似于您不能添加两个指针，但您可以减去两个指针 - 您得到的不是指针，而是 ptrdiff_t。

adjacent_difference 算法不支持这样的仿射类型，因为给定一个范围 [a, b, c]，输出被指定为 [a, b-a, c-b]。这基本上是行不通的，因为a 和b-a 有不同的、不可转换的类型。

最简单的方法可能是使用 range-v3：

zip_with(minus(), time, time | drop(1))

产生您实际想要的相邻差异 - 不包括第一个值（time_point），因此您只需获得durations 的范围。

---

transform() 有两个范围的版本，我总是忘记（感谢 Conor）。这也有效：

std::transform(time.begin(), std::prev(time.end()), std::next(time.begin()),
    std::back_inserter(diffs), std::minus());

这基本上是adjacent_difference 的“正确”版本。在 C++20 中，这可以更清楚一点：

std::ranges::transform(time, time | std::views::drop(1),
    std::back_inserter(diffs), std::minus());

---

你也可以完全滥用adjacent_find：

std::adjacent_find(time.begin(), time.end(), [&](auto t1, auto t2){
    diffs.push_back(t2 - t1);
    return false;
});

Answer 2

取自CppReference：

计算[first, last) 范围内每对相邻元素的第二个和第一个元素之间的差异，并将它们写入从d_first + 1 开始的范围。 *first 的未修改副本写入*d_first。

最后一句话让你大吃一惊。