Modèle d'expression et symbole de sommation

Question

J'écris une petite bibliothèque pour la mécanique quantique et je veux utiliser un modèle d'expression pour former des expressions d'opérateur. Surtout en formant le hamiltonien avec le modèle d'expression.

Je essentiellement suivi cette source pour construire le code et la surcharge des opérateurs correspondants + * -: https://en.wikipedia.org/wiki/Expression_templates

Formage l'expression de l'hamiltonien exige une somme

Vec x = u_1 + u_2 + ... + u_N 

où N est un (const) entier et u_i sont aussi de type Vec. L'écriture de cette expression dans le code fonctionne mais je voudrais pouvoir écrire

Vec x = Sum_{i=0}^{N} u_i 

Comment ferait-on cela?

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Après quelques recherches et avec l'aide des commentaires, je suis venu avec une idée de statique pour la boucle ... Après googling j'ai trouvé un article dans http://www.drdobbs.com/loops-metaloops-c/184401835?pgno=8 qui est exactement ce dont j'avais besoin.

Answer 1

Il n'existe aucun moyen d'écrire un modèle ou une fonction qui correspond magiquement à des variables de la portée environnante, donc votre syntaxe u_i ne peut pas fonctionner. Vous pourriez faire quelque chose de similaire avec une macro, .: par exemple

#define SUM_4(x) x ## 1 + x ## 2 + x ## 3 + x ## 4 

Utilisation:

Vec u_1, u_2, u_3, u_4; 
... 
Vec x = SUM_4(u_); 

Vous auriez besoin de définir des macros supplémentaires pour d'autres numéros de vecteurs de source.

L'opérateur d'indice dans C++ est modélisé par l'accès au tableau, par ex. u[1], u[2], .... Si vous souhaitez conserver un tableau de Vec, vous pouvez écrire une fonction générique qui itère sur le tableau. Dans ce cas, le paramètre serait le tableau. Quelque chose comme:

template<typename T, int N> 
T sum(T (&u)[N]) 
{ 
    // (or your preferred summation procedure) 
    T x = u[0]; 
    for (int i=1; i < N; ++i) 
     x += u[i]; 
    return x; 
} 

Utilisation:

Vec u[4]; 
... 
Vec x = sum(u); 

Mieux encore utiliser un modèle de tableau de taille fixe ou std::vector.

P.S. Envisagez d'utiliser Eigen.

EDIT: Mise à jour modèle sum() avec déduction de la taille du tableau de http://www.cplusplus.com/articles/D4SGz8AR/