推導非類型模板參數

Question

是否可以從模板函數參數中推導出非類型模板參數？

考慮這個簡單的模板：

template <int N> constexpr int factorial()
{
        return N * factorial<N - 1>();
}

template <> constexpr int factorial<0>()
{
        return 1;
}

template <> constexpr int factorial<1>()
{
        return 1;
}

我希望能夠改變factorial以便我可以這樣稱呼它：

factorial(5);

並讓編譯器在編譯時計算出 N 的值。 這可能嗎？ 也許有一些花哨的 C++11 補充？

Answer 1

我相信您當前的代碼通常會編寫如下：

constexpr factorial (int n)
{
    return n > 0 ? n * factorial( n - 1 ) : 1;
}

如果你用一個常量表達式來調用它，比如factorial(5) ，那么所有的編譯器魔法都會發揮作用。 但是如果你做int a = 3; factorial(a) int a = 3; factorial(a) ，那么我認為它會回到傳統的函數上——即它不會建立一個預先計算的答案的查找表。

通常，如果可以，您應該將每個函數和構造函數標記為constexpr 。 您不會丟失任何東西，編譯器會在必要時將其視為普通函數。

Answer 2

做不到，除非你有時光機。

函數的參數在運行時處理。 是的，在您的情況下，它是一個字面常量，但這是一個特例。

在函數定義中，參數類型在編譯時是固定的（因此可用於推導模板參數），但參數值僅在運行時固定。

你為什么需要這個？ 只是這樣您就不必鍵入<>嗎？

Answer 3

我認為你不能這樣做； 您可以這樣做的唯一方法是使用constexpr函數參數，然后將其作為factorial模板版本的template參數傳遞，但不接受constexpr函數參數。

Answer 4

不，你不能那樣做。 模板參數只能從函數參數的類型中推導出來，而不是value ，這通常在編譯時是不知道的。

當然，您可以將factorial重寫為非模板constexpr函數； 如果參數是已知的，那么它將在編譯時進行評估。

Answer 5

使用邪惡的宏：

#define factorial(X) factorial<X>()

Answer 6

解決此類問題的一種可能的解決方法是使用如下struct ：

template <int X>
struct constant {
    operator int () { return X; }
};

然后我們可以像這樣對constant<X>進行重載：

template <int X>
void f (constant<X>)

在編譯時和運行時使用X值重載f (int) 。 煩人的部分是它需要在調用站點上進行一些紀律，因為每個文字常量都必須包裝為constant<X> {} （使用宏或類似的東西）。

Answer 7

不，這是不可能的，除非你想創建一個巨大的 switch 語句：

int getFactorial( const int v )
{
  switch ( v )
  {
    case 1 : return factorial<1>();
    case 2 : return factorial<2>();
    //etc
    default:
       ;
  }
  return 0;
}