std::midpoint

 

C++

编译器支持

独立和托管

语言

标准库

标准库头文件

命名要求

功能测试宏 (C++20)

语言支持库

概念库 (C++20)

元编程库 (C++11)

诊断库

通用实用工具库

字符串库

容器库

迭代器库

范围库 (C++20)

算法库

数值库

本地化库

输入/输出库

文件系统库 (C++17)

正则表达式库 (C++11)

并发支持库 (C++11)

执行支持库 (C++26)

技术规范

符号索引

外部库

 

数值库

常用数学函数
数学特殊函数 (C++17)
数学常数 (C++20)
基本线性代数算法 (C++26)
浮点数环境 (C++11)
复数
数值数组 (valarray)
伪随机数生成
因子操作
gcd (C++17)	lcm (C++17)
插值
midpoint (C++20)	lerp (C++20)
饱和算术
add_sat (C++26) sub_sat (C++26) saturate_cast (C++26)	mul_sat (C++26) div_sat (C++26)
通用数值运算
iota (C++11) ranges::iota (C++23) accumulate inner_product adjacent_difference partial_sum	reduce (C++17) transform_reduce (C++17) inclusive_scan (C++17) exclusive_scan (C++17) transform_inclusive_scan (C++17) transform_exclusive_scan (C++17)
位运算
has_single_bit (C++20)     bit_cast (C++20) bit_ceil (C++20) bit_floor (C++20) bit_width (C++20) rotl (C++20) rotr (C++20)	popcount (C++20) countl_zero (C++20) countl_one (C++20) countr_zero (C++20) countr_one (C++20) byteswap (C++23) endian (C++20)

 

定义在头文件 <numeric> 中
template< class T > constexpr T midpoint( T a, T b ) noexcept;	(1)	(自 C++20 起)
template< class T > constexpr T* midpoint( T* a, T* b );	(2)	(自 C++20 起)

计算整数、浮点数或指针 a 和 b 的中点。

1) 此重载仅在 T 为除 bool 之外的算术类型时才参与重载解析。

2) 此重载仅在 T 为对象类型时才参与重载解析。如果 T 是 不完整类型，则使用此重载是非法的。

参数

a, b

-

整数、浮点数或指针值

返回值

1) a 和 b 之和的一半。不会发生溢出。如果 a 和 b 的类型为整数，并且总和为奇数，则结果将向 a 四舍五入。如果 a 和 b 的类型为浮点数，则最多发生一次不精确运算。

2) 如果 a 和 b 分别指向同一个数组对象 x 的 x[i] 和 x[j]（用于 指针算术），则返回指向 x[i + (j - i) / 2]（或等效地 x[std::midpoint(i, j)]）的指针，其中除法向零方向舍入。如果 a 和 b 不指向同一个数组对象的元素，则行为未定义。

异常

不抛出任何异常。

备注

重载 (2) 可以简单地实现为 return a + (b - a) / 2; 在常见平台上。但是，这种实现不能保证可移植性，因为可能存在一些平台，在这些平台上，创建元素数量超过 PTRDIFF_MAX 的数组是可能的，即使 b - a 可能会导致未定义的行为，即使 b 和 a 都指向同一个数组中的元素。

功能测试 宏	值	Std	功能
__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'
              << "Incorrect (overflow and wrapping): " << (a + b) / 2 << '\n'
              << "Correct: " << 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
Incorrect (overflow and wrapping): 2147483646
Correct: 4294967294
 
std::midpoint('2', '4'): '3'
std::midpoint('2', '5'): '3'
std::midpoint('5', '2'): '4'
std::midpoint('2', '6'): '4'

参考文献

• C++23 标准 (ISO/IEC 14882:2024)

• 27.10.16 中点 [numeric.ops.midpoint]

• C++20 标准 (ISO/IEC 14882:2020)

• 25.10.15 中点 [numeric.ops.midpoint]

另请参见

lerp (C++20)

线性插值函数 (函数)