C++ 如何将十进制标准化为一个范围内的数值

如何将[0.0,1.0]范围内的浮点十进制标准化为设置在最大值和最小值之间的数字？“正常化”这个词对吗？按照我想做的去做

如果我输入

0.5

，范围是

0

到

10

，那么输出应该是

5

如果我输入

0.799999

，范围是

0

到

10

，那么输出应该是

8

如果我输入

0.345

，范围是

0

到

10

，那么输出应该是

3

如果我输入

0.555

，范围是

0

到

20

，那么输出应该是

11

unsigned int Normalise(float value, unsigned int min, unsigned int max) {
    // Return value normalised between min and max
}

---

我不确定normalise在算术上下文中是否是正确的词。

您要找的术语是“插值”也称为“线性插值”也称为“lerp：

您可以轻松创建一个模板，该模板将执行您想要的操作：

模板
[[nodiscard]]T lerp（常数T&a、常数T&b、浮动T）{
返回值（（1.0f-t）*a）+（t*b）；
}

您的问题带有

c++11

标签，但值得一提的是，如果您使用c++20进行编译，这会让您半途而废

提供自己的

lerp（）

相当简单。下面是@Casey提出的功能的更完整的实现：

#include <cassert>
#include <type_traits>

template<typename Ta, typename Tb, typename Tt>
constexpr auto lerp(const Ta& a, const Tb& b, const Tt& t) {
    static_assert(std::is_floating_point_v<Tt>);
    assert(t >= Tt{0} && t <= Tt{1});
    
    return a + t * (b - a);
}

// c++11 version:

template<typename Ta, typename Tb, typename Tt>
constexpr auto lerp(const Ta& a, const Tb& b, const Tt& t) -> decltype(a + t * (b - a)) {
    static_assert(std::is_floating_point<Tt>::value, "Tt must be a floating point type");
    // assert(t >= Tt{0} && t <= Tt{1}); //can't assert in constexpr code in C++11 :(

    return a + t * (b - a);
}

请注意，这强制要求

a

、

b

和返回类型都是相同的类型。这是一个有点武断的决定，根据你的需要，你可能想改变，也可能不想改变

用法：

int x = interpolateToNearest(0, 10, 0.5);

---

看起来你想要的是value*max的绝对值，我称之为逆操作归一化。（一个（数学）向量的标准化结果是一个长度为1的向量。）尽管

（max-min）*值+min

和一些强制转换/舍入应该足够，但这个操作应该不会太难。

0.05

应该是0，因为它不高于

0.5

@fabian

（max-min）*value+min

似乎能起作用。很好@杰米特：谢谢你指出这一点。我编辑这个问题是为了指出十进制浮点必须在[0.0,1.0]范围内，或者等待平台实现。出于好奇，为什么要在这里使用

[[nodiscard]]

？我真的想不出这可能捕捉到任何错误。@Frank这是一个警告，它告诉编译器它应该警告您，您没有以某种方式捕捉返回值。“这是一个能捕捉虫子的功能。”凯利斯说。使用提供的STL特性总是比编写自己的STL特性更可取。在2016年10月之前，

std:：clamp

不存在，因此开发人员编写自己的代码是很常见的。现在没有理由了。@Casey我知道它是什么，只是看起来没用。你能分享一个特定函数的bug例子吗？我很想知道那会是什么样子，因为我什么都想不出来。从我的观点来看，这只是增加了对C++14的依赖，因为我觉得这不是一个好的理由。这不会产生与asker预期不同的结果吗？他们需要目标范围内的整数值，而不是浮点值。例如，他们期望

lerp（0,10,0.79999f）

是

8

，而不是

7.99999

@NathanPierson

（int）ceil（lerp（0,10,0.79999f））

起作用。

ceil（）

是OP别无选择，只能做的事情。我认为它实际上是

圆形的
而不是
ceil
，因为他们想要
（0,10,0.345）
转到
3
而不是
4
。我只是想指出，仍然需要一点按摩，才能让输出准确地达到asker想要的位置。@NathanPierson很好。更新了答案。@TheWaterProgrammer我已经用c++11下编译的代码版本更新了答案。
int x = interpolateToNearest(0, 10, 0.5);