函數調用模板參數

Question

我正在努力應對以下情況。

#include "systemc.h"

template<int maxval>
class Foo {
  /* Error: calls to constructors and functions cannot be part of a constant expression */
  sc_uint<int(log2(double(maxval)))> a;
  ...
};

int main() {

  Foo<10> foo;
  ...
  return 0;
}

如上所述，模板化類'Foo'具有模板參數'maxval'。 'Foo'還擁有一個成員，同樣是一個模板化的類，它在模板參數中使用模板參數'maxval'和函數'log2'進行實例化。 但是，所描述的代碼將不起作用，因為例如函數調用不能是常量表達式的一部分。 您是否認為有可能在編譯期間評估例如log2（maxval）並將結果用於'Foo'中的其他模板參數？

謝謝你的幫助。 （我正在使用GCC 4.1.2）

Answer 1

模板需要編譯時值。 log2函數需要constexpr才能工作（事實並非如此）。

你必須定義自己的constexpr功能。 對於基數2的對數函數，如果需要整數（切除浮點部分），它可以工作：

constexpr int log2(int number, int acc = 0) {
    return number <= 1 ? acc : log2(number / 2, acc + 1);
}

編輯：

我沒有注意到問題是GCC 4.1，它不支持constexpr 。 雖然如果您可以使用該選項，您應該嘗試升級，但您也可以使用@ Florian的答案中提出的基於模板的解決方案。

編輯2：

如果您不想依賴Boost ，可以使用以下基於模板的簡單實現：

template<int V>
struct log2 {
    static int const value = 1 + log2<V/2>::value;
};

template<>
struct log2<0> {};

template<>
struct log2<1> {
    static int const value = 0;
};

然后你將它用作log2<13>::value ，這將導致3 。

又一個編輯：

上面的constexpr實現將為0和負數返回0 ，這是一個錯誤。 對數值沒有定義為零或負值（在真實域中），因此可以調整函數以引發錯誤（因為它有點不可讀，我為格式化添加了一些換行符）：

constexpr int log2(int number, int acc = 0) {
    return number <= 0
        ? throw std::logic_error{"Logarithm of zero or negative number not allowed."}
        : number == 1
            ? acc
            : log2(number / 2, acc + 1);
}