[原]C++新标准之std::ratio

原  总结  ratio 

概览类定义预定义ratio应用示例代码参考资料

概览

std::ratio定义在<ratio>文件中，提供了编译期的比例计算功能。为std::chrono::duration提供基础服务。

类定义

std::ratio是一个模板类，关键代码摘录如下（格式有调整）：

template<intmax_t _Nx, intmax_t _Dx = 1> 

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struct ratio 

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{ 

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static_assert(_Dx != 0, "zero denominator"); 

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static_assert(-INTMAX_MAX <= _Nx, "numerator too negative"); 

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static_assert(-INTMAX_MAX <= _Dx, "denominator too negative"); 

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static constexpr intmax_t num = _Sign_of<_Nx>::value 

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* _Sign_of<_Dx>::value * _Abs<_Nx>::value / _Gcd<_Nx, _Dx>::value; 

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static constexpr intmax_t den = _Abs<_Dx>::value / _Gcd<_Nx, _Dx>::value; 

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typedef ratio<num, den> type; 

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}; 

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第一个参数_Nx代表了分子，第二个参数 _Dx代表了分母。 num是计算后的分子，den是计算后的分母。在duration转换的时候会用到这两个值。

注：这里的计算是指约分，可以看到传入的分子和分母都除以了最大公约数。

num是numerator的缩写，表示分子。 den是denominator的缩写，表示分母。

预定义ratio

为了方便代码的书写，标准库提供了如下定义：

TypeDefinitionyocto std::ratio<1, 1000000000000000000000000>, if std::intmax_t can represent the denominatorzepto std::ratio<1, 1000000000000000000000>, if std::intmax_t can represent the denominatoratto std::ratio<1, 1000000000000000000>femto std::ratio<1, 1000000000000000>pico std::ratio<1, 1000000000000>nano std::ratio<1, 1000000000>micro std::ratio<1, 1000000>milli std::ratio<1, 1000>centi std::ratio<1, 100>deci std::ratio<1, 10>deca std::ratio<10, 1>hecto std::ratio<100, 1>kilo std::ratio<1000, 1>mega std::ratio<1000000, 1>giga std::ratio<1000000000, 1>tera std::ratio<1000000000000, 1>peta std::ratio<1000000000000000, 1>exastd::ratio<1000000000000000000, 1>zetta std::ratio<1000000000000000000000, 1>, if std::intmax_t can represent the numeratoryotta std::ratio<1000000000000000000000000, 1>, if std::intmax_t can represent the numerator

应用

如果想表示1/5，那么可以这样写std::ratio<1, 5>。 回想我们在学习std::chrono::duration中遇到到的milli的定义： typedef ratio<1, 1000> milli;，表示一千分之一，因为约定了基本计算单位是秒，所以milli表示一千分之一秒。

示例代码

#include <iostream> 

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#include <chrono> 

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typedef std::chrono::duration<float, std::ratio<3, 1> > three_seconds; 

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typedef std::chrono::duration<float, std::ratio<1, 10> > one_tenth_seconds; 

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int main() 

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{ 

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three_seconds s = std::chrono::duration_cast<three_seconds>(one_tenth_seconds(3)); 

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std::cout << "3 [1/10 seconds] equal to " << s.count() << " [3 seconds]\n"; 

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std::cin.get(); 

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} 

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参考资料

vs源码cppreference