最終更新日時(UTC): 2024年08月08日 08時22分01秒
yoh が更新

履歴 編集

function template
<linalg>

# std::linalg::dot(C++26)

    namespace std::linalg {
      template<in-vector InVec1,
               in-vector InVec2,
               class Scalar>
      Scalar dot(InVec1 v1,
                 InVec2 v2,
                 Scalar init); // (1)

      template<class ExecutionPolicy,
               in-vector InVec1,
               in-vector InVec2,
               class Scalar>
      Scalar dot(ExecutionPolicy&& exec,
                 InVec1 v1,
                 InVec2 v2,
                 Scalar init); // (2)

      template<in-vector InVec1,
               in-vector InVec2>
      auto dot(InVec1 v1,
               InVec2 v2); // (3)

      template<class ExecutionPolicy,
               in-vector InVec1,
               in-vector InVec2>
      auto dot(ExecutionPolicy&& exec,
               InVec1 v1,
               InVec2 v2); // (4)
    }

## 概要

2つのベクトル`v1`、`v2`の内積を計算する。

## 適格要件

- 共通:
  - `compatible-static-extents<InVec1, InVec2>(0, 0)`が`true` (2つのベクトルの静的な要素数が同じ)
- (2), (4): `is_execution_policy<ExecutionPolicy>::value`が`true`

## 事前条件

2つのベクトルの次元が同じであること。

- `v1.extent(0) == v2.extent(0)`

## 効果

- (1), (2): なし
- (3), (4): `T`を各ベクトルの値型の積の型`decltype(declval<typename InVec1::value_type>() * declval<typename InVec2::value_type>())`とする。
  - (3): `dot(v1, v2, T{})`を返す。
  - (4): `dot(std::forward<ExecutionPolicy>(exec), v1, v2, T{})`を返す。

## 戻り値

2つのベクトルの次元を`N`とする。

- (1): もし`N`が0なら`init`を返す。そうでない場合は、共役を取らない内積、つまり以下の式の`Scalar`型の値を返す。

$$ \verb|init| + \sum_{i = 0}^{N - 1} \verb|v1|[i] * \verb|v2|[i] $$

- (2): (1)の並列アルゴリズム版。
- (3): (1)の`init`を和の各項の型のデフォルト値に置き換えて計算する。
- (4): (3)の並列アルゴリズム版。

## 備考

- (1), (2): もし`InVec1::value_type`、`InVec2::value_type`、`Scalar`が全て浮動小数点数型または`std::complex`の特殊化で、`Scalar`が`InVec1::value_type`と`InVec2::value_type`より精度が高い場合、和の各項は`Scalar`またはより高い精度の型が使われる。

## 例

[注意] 処理系にあるコンパイラで確認していないため、間違っているかもしれません。

    #include <cmath>
    #include <execution>
    #include <iostream>
    #include <linalg>
    #include <mdspan>
    #include <vector>

    int main()
    {
      constexpr size_t N = 3;

      std::vector<double> a_vec({1, 2, 3});
      std::mdspan a(a_vec.data(), N);

      std::vector<double> b_vec({4, 5, 6});
      std::mdspan b(b_vec.data(), N);

      std::cout << std::linalg::dot(a, b, -18) << '\n'                      // (1)
                << std::linalg::dot(std::execution::par, a, b, -18) << '\n' // (2)
                << std::linalg::dot(a, b) << '\n'                                // (3)
                << std::linalg::dot(std::execution::par, a, b) << '\n';          // (4)

      return 0;
    }

### 出力

    14
    14
    32
    32

## バージョン

### 言語

- C++26

### 処理系

- Clang: ??
- GCC: ??
- ICC: ??
- Visual C++: ??

## 関連項目

- `execution`
- `mdspan`

## 参照

- P1673R13 A free function linear algebra interface based on the BLAS
- `LAPACK: cdotu`