如何使用相反的签名坐标键初始化 std::map ？

Question

对于一些背景信息，我正在尝试使用字典查找创建快速四叉树生成算法。基本概念涉及通过二进制表示将坐标映射到四叉树节点：

struct vec2 { // Test coordinate object
    double x, y; // replacing double with signed int everywhere does not achieve results either
    vec2(const double& x = NULL, const double& y = NULL)
        : x(x), y(y) {}
    friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, vec2 vector)
    {
        return os << "(" << vector.x << ", " << vector.y << ")\n";
    }
    bool operator()(const vec2& lhs, const vec2& rhs) const
    {
        /* TODO: make proper sorting function */
        if ((lhs.x < rhs.x) && (lhs.y < rhs.y)) {
            return true;
        }
        if (std::hypot(lhs.x, lhs.y) < std::hypot(rhs.x, rhs.y)) {
            return true;
        }
        
        return false;
    }
};

std::map<vec2, std::bitset<4>, vec2> nodeLoc = { // quadtree node mapping
            { ( 1, 1), 1000 }, // first quadrant
            { (-1, 1), 0100 }, // second quadrant
            { (-1,-1), 0010 }, // third quadrant
            { ( 1,-1), 0001 }, // fourth quadrant
            { ( 0, 0), 0000 }, 
            { ( 0, 1), 1100 }, // first and second
            { ( 0,-1), 0011 }, // third and fourth
            { ( 1, 0), 1001 }, // first and fourth
            { (-1, 0), 0110 }, // second and third
};

int main() {

    std::cout << nodeLoc[(-1, -1)];

    return 0;
}

主函数应该将

0010

打印到控制台，但它却打印

1000

。地图函数将

(-1, -1)

与

(1, 1)

进行识别，但我认为

bool operator()

的定义会阻止它们被识别为相同的输入。我尝试创建一个与

std::unordered_map

一起使用的哈希函数，但最终遇到了类似的问题（尽管有点不同，因为

(-1,1)

会映射为与

(1,-1)

相同的映射）。

如何在有符号坐标与其二进制节点表示之间正确创建映射？

Answer 1

编译器可以指出代码中的两个关键错误：

没有空引用

<source>:9:28: warning: converting to non-pointer type 'double' from NULL [-Wconversion-null]
    9 |     vec2(const double& x = NULL, const double& y = NULL)
      |                            ^~~~

首先，您所做的本质上是该代码中的

const double& x = 0

。 C++ 中不存在空引用之类的东西，这看起来就像您想要创建的那样。也不是说

const&

可以绑定到临时值（临时物化），以便代码可以编译。

要解决这个问题，要么完全删除构造函数，这使得

vec2

成为聚合类型。或者：

// note: don't use default arguments because they would allow initialization
//       with just one argument, which is undesirable
vec2(double x, double y) : x(x), y(y) {}
vec2() : vec2(0, 0) {}

(1, 1)

是逗号表达式，而不是构造函数调用

第二个错误是使用这种语法：

<source>:30:17: warning: left operand of comma operator has no effect [-Wunused-value]
   30 |             { ( 1, 1), 1000 }, // first quadrant
      |                 ^

(1, 1)

并不是做

vec2(1, 1)

，而是使用逗号运算符，其中左边的

1

被丢弃，右边的

1

用来调用

vec2(1)

。您的原始构造函数只需一个参数即可调用，并且不是

explicit

，因此可以从

1

到

vec2

进行隐式转换。

要解决此问题，请使用

{ { 1, 1}, 1000 }

，其中内部

{ 1, 1}

相当于

vec2(1, 1)

。

进一步说明

• vec2

  不应该是提供给

  std::map

  的函数对象；您只需将

  operator()

  转换为

  operator<

  并使用

  std::map<vec2, std::bitset<4>>

  • 所有比较 可以用 C++20 默认在一行中
理想情况下，

• nodeLoc

  应声明为

  const

  ，而不是

  nodeLoc[(x, y)]

  （也使用逗号运算符），请编写

  nodeLoc.at(x, y)