いろんな言語でSI単位系の計算をやってみよう(Cpp, python, rust, Julia)(WIP)

C++

C++なのでコンパイル時になんやかんやできるやつを探してたらBoostであった

Boost.Units を使えば良い．(http://www.boost.org/doc/libs/1_64_0/doc/html/boost_units.html)

sample

使用例として，簡単な問題を解いてみる．

h=634m地点から初速v0=2.4m/sでm=5kgのボールを落とす． ボールにかかる力は重力のみとすると，何秒で地面に到達するか．

#include <iostream>
#include <boost/units/systems/si.hpp>
#include <boost/units/io.hpp>
#include <boost/units/pow.hpp>
#include <boost/units/cmath.hpp>
#include <boost/mpl/arithmetic.hpp>

using namespace boost::units;

// create new unit!!
typedef boost::mpl::times<length_dimension,mass_dimension>::type   LM_type;
typedef unit<LM_type, si::system> kurenaif;

int main()
{
    const quantity<si::length> height = 634.0 * (si::meter); //x0 = 634m
    const quantity<si::mass> m = 5 * (si::kilogramme);
    const quantity<si::velocity> v0 = 2.4 * (si::meter / si::second);
    // const quantity<si::force> F = m*v0; compile error!!! because of invalid unit type
    const quantity<si::acceleration> g = 9.8 * (si::meter/pow<2>(si::second));
    //create new unit!!!
    const quantity<kurenaif> test = height*m;
    const quantity<si::force> F = m*g;

    const quantity<si::time> t = -(v0 - sqrt(v0*v0+2.0*g*height))/g;

    std::cout << "height(x0) = " << height << std::endl;
    std::cout << "weight = " << m << std::endl;
    std::cout << "init. velocity = " << v0 << std::endl;
    std::cout << "g: " << g << std::endl;
    std::cout << "kurenaif:" << test << std::endl;
    std::cout << "force:" << F << std::endl;
    std::cout << "time:" << t << std::endl;
    return 0;
}

/* output
  height(x0) = 634 m
  weight = 5 kg
  init. velocity = 2.4 m s^-1
  g: 9.8 m s^-2
  kurenaif:3170 m kg
  force:49 m kg s^-2
  time:11.1326 s
*/

memo

• 次元間違えはコンパイル時エラー
• auto型使えます