將C ++整數類型模板參數轉換為“較長”整數類型

Question

我有一個模板函數，可以接受整數類型，並對兩個輸入參數執行數學運算：

template<typename T, typename R>
R multiply( const T& lhs, const T& rhs ) {
  R ans = static_cast<R>( lhs ) * static_cast<R>( rhs );
  return ans;
}

（為簡單起見，假設類型T和R始終是無符號整數類型，或者我進行了適當的檢查以確保這一點。）

在這個人為的示例中，您可以看到我正在做一個簡單的乘法（僅用於說明）。 這個想法是要傳遞一個類型R，它是類型T的兩倍多； 這將使整個產品適合返回值：

uint64_t Product64 = multiply<uint32_t,uint64_t>( 0xFFFFFFFF, 0xFFFFFFFF );
uint16_t Product16 = multiply<uint8_t,uint16_t>( 0xFF, 0xFF );

我想知道是否有任何方法可以免除第二個模板參數 ，並在編譯時 自動計算至少為T型的[多於兩倍]的類型。

注意：對於R始終僅使用最大的可用整數類型（uint64_t）並不是我的解決方案。 理想情況下，我需要一個編譯時計算的類型，該類型應足夠大以容納兩倍於類型T的位（例如，當T = uint8_t，R = uint16_t時）。

在我看來，使用limit或type_traits或類似的東西應該可以實現，但是到目前為止我還沒有想到解決方案。 C ++ 11或更高版本是可以的。 我寧願避免使用Boost，但是如果那是唯一的方法，那么我也希望看到基於Boost的解決方案。

Answer 1

您可以創建自己的模板大小類型，並使用它們來定義您的返回類型，如下所示：

#include <cstdint>
template<int N>
struct sized_uint {};
template<> struct sized_uint<8 > { using type=std::uint8_t; };
template<> struct sized_uint<16> { using type=std::uint16_t; };
template<> struct sized_uint<32> { using type=std::uint32_t; };
template<> struct sized_uint<64> { using type=std::uint64_t; };

#include <climits>
template<typename T>
auto multiply(T lhs, T rhs)
{
  using R=typename sized_uint<CHAR_BIT*sizeof(T)*2>::type;
  return static_cast<R>(static_cast<R>(lhs) * static_cast<R>(rhs));
}

現場觀看。