3. 単位演算

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単位演算

単位付きの値を扱うためには、Boost Units Libraryを使用する。

インデックス

用語

Boost Units を使用する上で理解が必要な用語を以下に挙げる。

  • 基本次元(Base dimension) : 測定可能な何らかの量。
    • 例 : 長さ、重さ、時間
  • 次元(Dimension) : 0個以上の基本次元の掛けあわせ。
    • 例 : 長さ = 長さ^1、面積 = 長さ^2、加速度 = 長さ^1 / 時間^2
  • 基本単位(Base unit) : ある次元の特定の測定単位を表すもの。
    • 例 : 次元:長さ -> 基本単位:メートル、フィート
  • 単位(Unit) : 基本単位の掛けあわせ
    • 例 : m^1, m^2, m^1/s^2
  • 単位系(Unit system) : 関心のある領域の量を表すために必要な基本単位を集めたもの。
  • 量(Quantity) : 単位付きの値。
    • 例 : 長さ 5.5 m、面積 10.8 m^2

基本的な使い方

テンプレートクラス boost::units::quantity に単位を表す型と値を表す型をテンプレート引数として渡すことで量を表す型が得られる。また、値と単位型のオブジェクトを掛けあわせることで、量のオブジェクトが得られる。

#include <iostream>
#include <boost/units/systems/si.hpp>
#include <boost/units/io.hpp>   // std::ostream への出力に必要 

using namespace boost::units;

int main()
{
    // boost::units::quantity に単位型と値型を渡す事で
    // 単位付きの値型となる。
    // ここでは、単位型としてboost::units::si::length、
    // 値型としてdoubleを使用する。
    quantity<si::length, double> len;

    // 単位型のオブジェクトと値を掛けあわせることで、
    // 単位付きの値を作れる。
    len = 2.0 * si::meter;  // si::meter は Boost Unitで定義しているsi::length 型のオブジェクト。 
                            // 長さ 2.0 m

    // 値型のデフォルト値は double
    quantity<si::length> len2 = len; 

    std::cout << len << std::endl; // 2 m

    return 0;
}