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我有一个使用 Boost.Unit 的非常简单的用例,但不确定是否有更好/更简单的方法来完成同样的工作。

我想在相同的单位之间进行转换,但比例不同。例如,赫兹到千赫到兆赫。

根据我的理解,我首先必须用我的特定比率定义单位:

typedef boost::units::make_scaled_unit<si::frequency, scale<10, static_rational<0> > >::type  Hertz_unit;
typedef boost::units::make_scaled_unit<si::frequency, scale<10, static_rational<3> > >::type  KilloHertz_unit;
typedef boost::units::make_scaled_unit<si::frequency, scale<10, static_rational<6> > >::type  MegaHertz_unit;

然后创建代表单位的数量:

typedef boost::units::quantity<Hertz_unit     , double> Hertz;
typedef boost::units::quantity<KilloHertz_unit, double> KilloHertz;
typedef boost::units::quantity<MegaHertz_unit , double> MegaHertz;

最后是一些常量和文字:

BOOST_UNITS_STATIC_CONSTANT( Hz, Hertz_unit     );
BOOST_UNITS_STATIC_CONSTANT(KHz, KilloHertz_unit);
BOOST_UNITS_STATIC_CONSTANT(MHz, MegaHertz_unit );

Hertz      operator"" _Hz  (long double val) { return Hertz     (val *  Hz); }
KilloHertz operator"" _KHz (long double val) { return KilloHertz(val * KHz); }
MegaHertz  operator"" _MHz (long double val) { return MegaHertz (val * MHz); }

现在我可以使用数量:

Hertz      freq_1 = (10 *  Hz);
KilloHertz freq_2 = (10 * KHz);
MegaHertz  freq_3 = (10 * MHz);
// OR
Hertz      freq_4 = 10.0_Hz;
KilloHertz freq_5 = 10.0_KHz;
MegaHertz  freq_6 = 10.0_MHz;
// Convert between units
Hertz freq_7 = static_cast<Hertz>(10 * KHz);

这是应该如何使用 Boost.Unit 还是我错过了一些可能使它更容易使用的东西?

是否没有已经定义的单位/数量可以在隐藏在标题中的某个地方使用?还是应该对我使用的所有单位都这样做?

我是否需要知道/记住 Kilo 是否scale<10, static_rational<3>已经定义和可用?

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有一些不同的预定义“系统”可以使事情更容易使用,并且避免需要定义自己的单位和比例。

虽然此代码不涉及频率,但您应该能够根据需要对其进行调整(boost/units/systems/si/frequency.hpp例如,有一个标题):

#include <boost/units/quantity.hpp>
#include <boost/units/systems/si/length.hpp>
#include <boost/units/systems/si/prefixes.hpp>

using boost::units::si::meters;
using boost::units::si::milli;

typedef boost::units::quantity<boost::units::si::length> length;
static const auto millimeters = milli * meters;

// ...

auto x = length(5 * millimeters);
auto mm = double(x / meters * 1000.0);

您过去可以在没有显式转换的情况下执行此操作length(尽管您随后需要显式键入变量 aslength而不是 using auto),但在某些时候这需要显式转换。

从理论上讲,您不需要在第二行中手动将米转换为毫米,但是明显的结构x / millimeters会产生编译错误,我从来没有设法找到一个好的解决方法(比例不会像它应该的那样抵消)。

(您也可以使用x.value()而不是x / meters,但我不喜欢这种方法,因为如果 x 的基本单位不是您所期望的,它仍然会编译并给您带来令人惊讶的结果。而且它仍然不能解决 mm 转换问题。)

或者,您可能想考虑类似这个答案,尽管这主要是为了使用单一的替代比例作为您的基本单位。


这是使用频率和多种数量类型的另一种方法:

#include <boost/units/quantity.hpp>
#include <boost/units/systems/si/frequency.hpp>
#include <boost/units/systems/si/prefixes.hpp>

using boost::units::si::hertz;
using boost::units::si::kilo;
using boost::units::si::mega;

static const auto kilohertz = kilo * hertz;
static const auto megahertz = mega * hertz;

typedef boost::units::quantity<boost::units::si::frequency> Hertz;
typedef boost::units::quantity<decltype(kilohertz)> KiloHertz;
typedef boost::units::quantity<decltype(megahertz)> MegaHertz;

// ...

auto freq_1 = Hertz(10 * hertz);
auto freq_2 = KiloHertz(10 * kilohertz);
auto freq_3 = MegaHertz(10 * megahertz);
auto freq_4 = KiloHertz(freq_3);
// freq1.value() == 10.0
// freq2.value() == 10.0
// freq3.value() == 10.0
// freq4.value() == 10000.0

您可以相当轻松地对这些进行转换和数学运算;在这种情况下,这value()可能是最有用的,因为它自然会表示与变量相同的单位。

One slightly unfortunate behaviour is that the default string output for these units is presented as inverse seconds (eg. freq2 is "10 k(s^-1)"). So you probably just want to avoid using those.

And yes, the operator"" works as well, so you could substitute these in the above:

Hertz     operator"" _Hz(long double val) { return Hertz(val * hertz); }
KiloHertz operator"" _kHz(long double val) { return KiloHertz(val * kilohertz); }
MegaHertz operator"" _MHz(long double val) { return MegaHertz(val * megahertz); }

auto freq_1 = 10.0_Hz;
auto freq_2 = 10.0_kHz;
auto freq_3 = 10.0_MHz;
auto freq_4 = KiloHertz(freq_3);

For consistency you can also define Hertz in terms of hertz, but due to quirks it's a little more tricky than the others; this works though:

typedef boost::units::quantity<std::decay_t<decltype(hertz)>> Hertz;
typedef boost::units::quantity<std::decay_t<decltype(kilohertz)>> KiloHertz;
typedef boost::units::quantity<std::decay_t<decltype(megahertz)>> MegaHertz;
于 2017-06-06T04:33:08.460 回答