如何有效地比较包含双精度的 std::tuple 是否相等[关闭]答案

【问题标题】：How to efficiently compare std::tuple containing doubles for equality [closed]如何有效地比较包含双精度的 std::tuple 是否相等[关闭]
【发布时间】：2012-11-29 21:24:48
【问题描述】：

我想尽可能高效地比较两个包含双精度的元组。

由于浮点精度无法通过使用预定义的 operator==(...) 来完成，那么最好的方法是什么？我真的需要遍历所有元组元素吗？或者我可以使用一些模板魔法，这可能允许编译器调用一些 SIMD 优化？

【问题讨论】：

尽可能高效地涉及某种形式的运算符 ==。您似乎还有其他要求（“因为浮点精度”），但不知何故认为您的唯一要求是效率。
你可能应该尝试正确解决这个问题，因为这对双打来说不是一件容易的事，在你分析它并尝试让它更有效（如果可能的话）跨度>
效率只是一个问题。另一个是数据集是从文件中读取的，这就是为什么 operator==() 几乎不可能的原因。
嗯，为什么从文件中读取意味着无法测试相等性？
有些值是只读的，有些是可以计算的，有些是用户自己输入的。所以我想我的问题应该是“如何对元组中的某些类型使用自定义相等运算符”

标签： c++ optimization c++11 floating-point

【解决方案1】：

认为比较浮点值是否相等是一种误解。在任何没有被严重破坏的实现中，当且仅当比较的值相等时，比较浮点值是否相等才会返回 true。

任何实际错误都存在于您的计算中。这些错误必须得到控制和表征。如果不对错误进行表征，就不可能就执行哪些操作以适合您的目的提出任何建议。

如果您的值计算不准确，因此它们可能包含一些错误，并且您希望接受实际上不相等的相等值，那么您必须说明 (a) 接受相等的标准，以及 (b ) 拒绝平等的标准。说明这些标准后，人们可能会向您提供有关实施满足这两个标准的测试的建议。请注意，（b）和（a）一样重要，因为您通常不希望接受实际上不相等的相等值。由于您的计算中存在错误，因此某些决定将是错误的，您必须确定标准 (a) 和 (b)，以便您的应用程序可以接受不正确的决定。重要的是 (a) 和 (b) 不能重叠，否则会出现无法接受任何决定的情况。

在您的情况下，除了从文件中读取数据之外，您没有声明任何错误来源。如果文件中的数据是由优秀软件编写的浮点计算的结果（将浮点值正确转换为具有足够精度的十进制数字），并且您使用良好的软件读取它（将十进制数字正确转换为浮点数）点值），那么在这个数据的往返过程中没有错误，你应该简单地测试是否相等而没有任何修饰。

【讨论】：

【解决方案2】：

好的，基于我为元组创建的 operator== () 的 STL 实现，它允许我对某些类型使用我想要的任何比较函数：

template<class T>
bool
tupleEqualHelper (const T& lhs, const T& rhs)
{
  return lhs == rhs;
}

template<>
bool tupleEqualHelper<double> (const double& lhs, const double& rhs)
{
 return return (fabs (lhs - rhs) < (std::numeric_limits<double>::epsilon () * 100));
}

template<counter_t i, counter_t j, class T>
struct compareHelper;

template<counter_t i, counter_t j, class T>
struct compareHelper
{
  static bool tupleEqual (const T& lhs, const T & rhs)
  {
    return tupleEqualHelper (std::get<i > (lhs), std::get<i > (rhs)) &&
            compareHelper < i + 1, j, T>::tupleEqual (lhs, rhs);
  }
};

template<counter_t i, class T>
struct compareHelper<i, i, T>
{
  static bool tupleEqual (const T&, const T&)
  {
    return true;
  }
};

template<class ... TTypes>
bool
compareTuple (const std::tuple<TTypes...>& lhs, const std::tuple<TTypes...>& rhs)
{
  typedef std::tuple < TTypes...> Tp;

  return compareHelper < 0, std::tuple_size<Tp>::value, Tp>::tupleEqual (lhs, rhs);
}

【讨论】：