Вызов другой перегрузки функции

Я собираюсь понять odeint из библиотеки c++ boost, и мне нужно знать, какая часть что делает. В boost/numeric/odeint/integrate/integrate_adaptive.hpp есть функция integrate_adaptive. Эта функция имеет несколько перегрузок. Упрощенный файл с моими небольшими манипуляциями выглядит следующим образом:

интегрировать_адаптивный_минимальный.hpp

#define BOOST_NUMERIC_ODEINT_INTEGRATE_INTEGRATE_ADAPTIVE_HPP_INCLUDED

#include <boost/type_traits/is_same.hpp>

#include <boost/numeric/odeint/stepper/stepper_categories.hpp>
#include <boost/numeric/odeint/integrate/null_observer.hpp>
#include <boost/numeric/odeint/integrate/detail/integrate_adaptive.hpp>
using namespace std;
namespace boost {
namespace numeric {
namespace odeint {


/*
 * the two overloads are needed in order to solve the forwarding problem
 */
template< class Stepper , class System , class State , class Time , class Observer >
size_t integrate_adaptive(
        Stepper stepper , System system , State &start_state ,
        Time start_time , Time end_time , Time dt ,
        Observer observer )
{
    cout<<"type one"<<endl;  //added by me ***************************************
    typedef typename odeint::unwrap_reference< Stepper >::type::stepper_category stepper_category;
    return detail::integrate_adaptive(
            stepper , system , start_state ,
            start_time , end_time , dt ,
            observer , stepper_category() );
    /*
     * Suggestion for a new extendable version:
     *
     * integrator_adaptive< Stepper , System, State , Time , Observer , typename Stepper::stepper_category > integrator;
     * return integrator.run( stepper , system , start_state , start_time , end_time , dt , observer );
     */
}

/**
 * \brief Second version to solve the forwarding problem,
 * can be called with Boost.Range as start_state.
 */
template< class Stepper , class System , class State , class Time , class Observer >
size_t integrate_adaptive(
        Stepper stepper , System system , const State &start_state ,
        Time start_time , Time end_time , Time dt ,
        Observer observer )
{
    cout<<"type two"<<endl;  //added by me ***************************************
    typedef typename odeint::unwrap_reference< Stepper >::type::stepper_category stepper_category;
    return detail::integrate_adaptive(
            stepper , system , start_state ,
            start_time , end_time , dt ,
            observer , stepper_category() );
}


} // namespace odeint
} // namespace numeric
} // namespace boost

Разница между этими двумя функциями связана с параметром start_state. Во второй функции он содержит ключевое слово const. Я хочу знать, какая перегрузка называется. Итак, я добавил cout в каждую функцию. Затем я вызываю их из этого тестового файла:

минимальный.cpp

#include "integrate_adaptive_minimal.hpp"
#include <boost/numeric/odeint.hpp>
#include <armadillo>

using namespace arma;
using namespace boost::numeric::odeint;

typedef vec::fixed<2> state_type;

void sys( const state_type &x , state_type &dxdt , const double t)
{
    mat A;
    A<<-1<<0<<endr<<0<<-1;
    mat B;
    B<<1<<endr<<1;

    dxdt=A*x+B*(t>0?1:0);
}

void observer( const state_type &x , const double t )
{
}

typedef runge_kutta_dopri5<state_type> stepper_type;

int main()
{
    state_type x;
    x(0) = 0.0;
    x(1) = 0.0;
    integrate_adaptive(make_controlled(1E-10,1E-10,stepper_type()),
                        sys,x,0.0,11.0,0.1,observer);
    return 0;
}

Когда я компилирую и запускаю:

g++ -std=c++11 minimal.cpp  -larmadillo -lboost_thread -lboost_filesystem -lboost_system -Wfatal-errors

./a.out

Результат показывает, что вызывается первая функция integrate_adaptive, у которой нет const. Теперь я хочу знать, как правильно вызвать вторую функцию? Объект x не может быть const!

Если кто-то даже знает о механизме библиотеки boost, скажите мне, что преимущество второй функции оценено.

Обновление:

исходный код: github, документ


person barej    schedule 13.01.2015    source источник
comment
Добавьте state_type const cx = x;, а затем используйте cx вместо x в вызове integrate_adaptive. Вы также можете инициализировать cx напрямую, вызвав конструктор vec::fixex<2>... что-то вроде state_type const cx(0.0, 0.0);   -  person Praetorian    schedule 14.01.2015
comment
Результат показывает. Честно говоря, я не вижу никакого результата и не думаю, что это потому, что я делаю это неправильно. Какой результат вы имеете в виду?   -  person sehe    schedule 14.01.2015
comment
@sehe cout<<"type one"<<endl; //added by me   -  person barej    schedule 14.01.2015


Ответы (3)


Само государство будет видоизменено. Таким образом, передача реального объекта const, который вообще не может быть изменен, не может быть передана для интеграции с адаптивным. Перегрузка const предназначена для того, чтобы разрешить создание состояния в вызовеintegr_adaptive. Как уже упоминалось, интеграцию можно назвать адаптивной, например

integrate_adaptive( stepper , system , make_pair( a.begin() , a.begin() + 3 ) , t0 , t1 , dt , obs );

Здесь состояние представляет собой диапазон из трех элементов, упакованных в диапазон. Без второй перегрузки нужно написать

auto r = make_pair( a.begin() , a.begin() + 3 );    //  Without auto the type will be really complicated.
integrate_adaptive( stepper , system , r , t0 , t1 , dt , obs );

Во времена до C++11 тип r был действительно сложным, что-то вроде pair< vector< double >::iterator , vector< double >::iterator >, и введение второй перегрузки сильно упрощает. Большинство методов степперов do_step также имеют аналогичные перегрузки.

person headmyshoulder    schedule 14.01.2015
comment
Спасибо за подтверждение моей мысли. Похоже, у вас есть некоторый опыт работы с библиотекой (а у меня нет), так что это долгожданное подтверждение. +1 - person sehe; 14.01.2015
comment
@sehe headmyshoulder, кажется, является автором этой библиотеки. - person barej; 14.01.2015
comment
Да, я один из авторов :) - person headmyshoulder; 14.01.2015

Честно говоря, я немного смущен предпосылкой вопроса.

integrate_adaptive в конечном итоге вызывает этот odeint::copy (из odeint/util/copy.hpp) из controlled_step_result try_step(System, const StateInOut&x, time_type&, time_type&). В документации здесь говорится (среди прочего)

  • \param system Системная функция, которую необходимо решить, отсюда и правая сторона. ОДА. Он должен соответствовать концепции Simple System.
  • \param x Состояние ОДУ, которое необходимо решить. Перезаписывается, если шаг выполнен успешно. Может быть диапазон повышения.

Я просто не думаю, что вам нужно постоянное состояние. Потому что функция не смогла бы выполнить свое обещание, если бы состояние было на самом деле константным.

Я бы предположил, что перегрузка существует для размещения объектов состояния, которые представляют изменяемое состояние, даже когда const. Это кажется странным, но может быть представлено с double * const& (в отличие от double const* const&), если хотите.

ОБНОВЛЕНИЕ

В документации говорится о перегрузках const:

/*
* the two overloads are needed in order to solve the forwarding problem
*/

Кроме того, он говорит

/**
* \brief Second version to solve the forwarding problem,
* can be called with Boost.Range as start_state.
*/

Таким образом, действительно, можно было бы просто разрешить вызов с boost::make_iterator_range(a,b), где сам объект Boost Range был бы временным (привязанным к const&), а итераторы все еще изменялись.


Не по теме:

Если вы захотели передать его как константу, вот как вы это сделаете (конечно, он не компилируется по причинам, упомянутым выше):

state_type const x { 0, 0 };
integrate_adaptive(make_controlled(1E-10, 1E-10, stepper_type()), sys, x, 0.0, 11.0, 0.1/*, observer*/);

Или даже

integrate_adaptive(make_controlled(1E-10, 1E-10, stepper_type()), sys, 
                 state_type { 0.0, 0.0 }, 0.0, 11.0, 0.1/*, observer*/);
person sehe    schedule 14.01.2015
comment
Нашел еще несколько доказательств того, что перегрузки действительно предназначены для логически изменяемых оболочек состояния (где оболочки являются const& временными) - person sehe; 14.01.2015
comment
очень полезное объяснение - person barej; 14.01.2015

Вам нужно только преобразовать x в const, когда вы вызываете интеграцию_adaptive():

integrate_adaptive(make_controlled(1E-10,1E-10,stepper_type()),
                        sys, const_cast<const state_type &>(x),0.0,11.0,0.1,observer);

Константная версия функции обещает, что она не будет изменять содержимое x во время своей области действия, но main() может продолжить изменять его после возврата integrate_adaptive().

(Преимущество использования const_cast в стиле C++ заключается в том, что вы быстрее поймаете себя, если когда-нибудь решите изменить тип x на какой-то другой класс.)

person Quip11    schedule 13.01.2015
comment
Кажется, const_cast<const state_type &>(x) вызывает так много ошибок: In instantiation of ‘_OI std::__copy_move_a(_II, _II, _OI) [with bool _IsMove = false; _II = const double*; _OI = const double*] в дополнение к лавине других ошибок - person barej; 14.01.2015
comment
Да, это не сработает. интегрировать_адаптивный изменяет состояние. - person headmyshoulder; 14.01.2015
comment
Без проблем; У меня нет под рукой объявления detail::integrate_adaptive(), но если он также не может принять ссылку на константу, по крайней мере, компилятор сообщит вам об этом! :-) - person Quip11; 14.01.2015