std::midpoint 是 C++20 引入的安全中点计算函数，通过类型特化避免溢出：整型用无溢出位运算，浮点处理特殊值，指针要求同数组；支持整型、浮点、同数组指针，不支持自定义类型或混合符号类型。
std::midpoint 是 C++20 引入的真正安全的中点计算工具，它不依赖加法，因此能避免 a + b 溢出——这是 (a + b) / 2 或 a + (b - a) / 2 都无法完全规避的问题。
为什么 std::midpoint 比手写逻辑更可靠
很多人以为 a + (b - a) / 2 就够安全，但它在有符号整数下仍有隐患：当 a 为负、b 为正且差值极大时，b - a 可能溢出（例如 INT_MIN 和 INT_MAX）。std::midpoint 内部按类型分路径处理：
- 对整型：用位运算或无溢出算术（如先右移再补偿），不出现任何中间加减溢出
- 对浮点：直接计算，但会处理
±inf和NaN的边界情况 - 对指针：仅允许相同数组内的指针，编译期检查
std::is_same_v和可比较性
哪些类型能用 std::midpoint
必须满足可比较、可相减（对指针还要求同数组），常见可用类型包括：
- 所有有符号/无符号整型（
int,uint64_t,char等） - 浮点类型（
float,double），但注意std::midpoint(1.0f, 3.0f)返回float，不提升 - 指向同一数组的指针（
int*,const char*），std::midpoint(p, q)等价于p + (q - p) / 2，但带安全校验 - 不能用于用户自定义类型，除非显式特化
std::midpoint并满足约束
常见误用和编译错误
直接调用失败往往不是语法问题，而是类型或语义违规：
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-
std::midpoint(INT_MAX, 1)编译通过，结果是INT_MAX（向下取整），符合标准定义，不是 bug -
std::midpoint(ptr1, ptr2)若ptr1和ptr2不指向同一数组，行为未定义（不报错，但运行时可能崩溃） -
std::midpoint(1u, -1)编译失败：混合有符号/无符号，类型不匹配，必须显式转换 - 在 C++17 或更低版本中使用会触发
error: 'midpoint' is not a member of 'std'，需确认编译器支持（GCC 10+、Clang 11+、MSVC 19.28+）并启用-std=c++20
替代方案对比：什么时候不该用 std::midpoint
它专为「两点之间中点」设计，不是通用平均函数：
- 需要三个及以上数的平均值？别用它，改用
std::accumulate+ 类型提升 - 要向上取整中点（如二分查找上界）？
std::midpoint总是向下取整，应手动写a + (b - a + 1) / 2并确保不溢出 - 处理时间戳或自定义单位（如毫秒差值）？先转成
int64_t差值再算，std::midpoint不接受自定义单位类 - 性能敏感场景？它比
(a + b) >> 1稍慢（尤其整型分支判断），但换来的安全性通常值得
最易被忽略的一点：它的返回类型严格是参数类型的公共类型，不会自动提升——std::midpoint(int8_t{100}, int8_t{100}) 返回 int8_t，溢出风险仍在，只是发生在结果赋值时，而非中间计算。用之前务必确认目标范围。
