如何使用可变参数模板在c ++ 14中编写位掩码

Question

我想写一个有效的方法来在一个字节（或任何其他类型）中写入0和1。

例如，在C语言中，我们可以编写如下代码：

uint8_t x = 0x00;
x|= (1 << 2) | (1 << 4);

在位2和4中写入1（当然，您不使用2和4，而是使用宏来记住位2和4的含义）。

我不喜欢这些方法，因此我编写了以下可变参数模板：

template<typename T>
T bitmask(T p0)
{
    return (1 << p0);
}

template<typename T, typename...Position>
T bitmask(T p0, Position... p1_n)
{
    return (1 << p0)|bit_mask(p1_n...);
}



template<typename T, typename... Position>
T& write_one(T& x, Position... pos0_n)
{
    x|= bit_mask(pos0_n...);

    return x;
}

这些工作正常。 您可以这样写：

uint8_t x = 0x00;
write_one(x, 2, 4);

但是我更喜欢另一种解决方案。 我想写一些类似的东西：

write_one<uint8_t>(x, 2, 4); // if x is uint8_t
write_one<uint16_t>(x, 2, 4); // if x is uint16_t

write_one的类型是x的类型（好吧，我知道您不需要写uint8_t和uint16_t类型，为清楚起见，我写了它）。 其他参数始终是数字（实际上，它们是uint8_t）。

如何实现这些目标？

我想编写如下代码：

template<typename T>
T bitmask(uint8_t p0)
{
    return (1 << p0);
}

template<typename T>
T bitmask(T p0, uint8_t... p1_n)
{
    return (1 << p0)|bit_mask<T>(p1_n...);
}

template<typename T>
T& write_one(T& x, uint8_t... pos0_n)
{
    x|= bit_mask<T>(pos0_n...);

    return x;
}

非常感谢你。

Answer 1

这两种方法都产生完全相同的高度优化的汇编程序：

#include <utility>

template <int...bits, class Int>
constexpr auto set_bits_a(Int i)
{
    using expand = int[];
    void(expand{
        0,
        ((i |= (Int(1) << bits)),0)...
    });
    return i;
}

template <class Int, class...Bits>
constexpr auto set_bits_b(Int i, Bits...bits)
{
    using expand = int[];
    void(expand{
        0,
        ((i |= (Int(1) << bits)),0)...
    });
    return i;
}

int get_value();
volatile int x, y;

int main()
{
    x = set_bits_a<1, 3, 5>(get_value());
    y = set_bits_b(get_value(), 1, 3, 5);
}

输出：

main:
        sub     rsp, 8
        call    get_value()
        or      eax, 42                  ; <-- completely optimised
        mov     DWORD PTR x[rip], eax
        call    get_value()
        or      eax, 42                  ; <-- completely optimised
        mov     DWORD PTR y[rip], eax
        xor     eax, eax
        add     rsp, 8
        ret
y:
x:

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