如何使用模板来规范化 0 到 1 范围内的数字？

Posted 2023-02-16

【中文标题】如何使用模板来规范化 0 到 1 范围内的数字？

【英文标题】：How can I use templates to normalize number in range from 0 to 1?

【发布时间】：2014-04-10 15:28:51

【问题描述】：

我正在设计一个 RGB 颜色表示的类。 它具有三个属性：红色、绿色和蓝色。

到目前为止，我拥有 unsigned char int 类型的这 3 个属性（从 0 到 255）。我想使用 C++ 模板，所以我也可以使用其他类型，例如 float、double 或 int。

但是，我需要知道最大值，这可能可以用 std::numeric_limits 解决。问题是浮点数。它们应该在 0..1 范围内。你有什么想法可以解决这个问题吗？

我的目标是能够将红色、绿色和蓝色从未知类型转换为数字 0..1。

【问题讨论】：

带有 std::is_floating_point 的模板特化，只接受 0 到 1 之间的值作为 RGB 值。

【参考方案1】：

template<class T>
RGBClass 
public:
    RGBClass():
        max_value(std::numberic_limits<T>::max())
        /* ... */
    
    /* ... */
    const T max_value;

private:
    T R_;
    T G_;
    T B_;
;

template<>
RGBClass<float> 
public: 
    RGBClass():
        max_value(1),
        /* ... */
    

    // convert other type to float 0..1
    template<class OTHER_TYPE>
    RGBClass(const OTHER_TYPE& other):
        max_value(1),
        R_((float)other.R_ / (float)other.max_value),
        /* ... */
    
    const float max_value;

private:
    float R_;
    float G_;
    float B_;

【参考方案2】：

template<typename T, typename=void>
struct pixel_component_range 
  static constexpr T max()  return std::numberic_limits<T>::max(); 
;
template<typename F>
struct pixel_component_range<F, typename std::enable_if<std::is_floating_point<F>::value>::type>

  static constexpr T max()  return 1.f; 
;

现在pixel_component_range<T>::max() 计算为整数的最大值，1. 计算浮点值。