尽可能宽的类型，类似于给定的类型- C++

Question

在标准中是否有这样的模板函数的“工具”：

template<typename FirstArg, typename... Args>
auto average(FirstArg &&firstArg_, Args&&... args_)
{
    // example:
    std::widest_type_t<FirstArg> sum;
    sum += std::forward<FirstArg>(firstArg_);
    sum += (... + std::forward<Args>(args_)); // unfold
    sum /= (sizeof...(Args) + 1);
    return sum;
}

让我们说，这个模板中的每个参数类型都是相同的。例如:n个std::int32_t的平均值。我使用虚构的widest_type_t来可视化使用情况。因此，为了避免(或尽可能地最小化)溢出，平均计算需要对每个参数进行加和。我需要使用最大宽度类型。例如：

• char -> std::intmax_t
• std::uint16_t -> std::uintmax_t
• float -> long double (或其他类型，由实现决定)

当然，我可以自己写，但是在标准中有这样的东西会很好。

编辑：

我可以使用移动平均，但是这个函数只用于少量的参数(通常是2-8)，但是我使用的类型很容易“溢出”。

编辑2：

我也知道，对于较大数量的参数，最好使用任何类型的数组。

Answer 1

使用最宽的类型并不保证没有溢出(并且在除法时仍然可以删除小数值)，但是您可以扩展提升规则以完成以下操作：

template<typename T>
struct widest_type {
    static constexpr auto calculate() {
        if constexpr (std::is_floating_point_v<T>) {
            using LongDouble = long double;
            return LongDouble{};
        } else if constexpr (std::is_signed_v<T>) {
            return std::intmax_t{};
        } else if constexpr (std::is_unsigned_v<T>) {
            return std::uintmax_t{};
        } else {
            return std::declval<T>();
        }
    }

    using type = decltype(calculate());
};

template<typename T>
using widest_type_t = typename widest_type<T>::type;

template<typename FirstArg, typename... Args>
auto average(FirstArg &&firstArg_, Args&&... args_)
{
    using Common = std::common_type_t<FirstArg, Args...>;
    widest_type_t<Common> sum;
    sum += std::forward<FirstArg>(firstArg_);
    sum += (... + std::forward<Args>(args_)); // unfold
    sum /= sizeof...(args_) + 1;
    return sum;
}

如果if constexpr不可用，那么std::conditional就能做到这一点。同样，std::is_foo<T>{}代替了std::is_foo_v<T>。

我选择将类型特征限制在单个类型上，因为std::common_type已经做了合理的工作，解决了如何组合类型。您会注意到我使用它，并将结果传递给widest_type。