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关于 c：如何将模板大小的数组初始化转换为 constexpr 初始化？

codeneng 2023-03-28 原文

How to convert template-sized array initialization to constexpr initialization?

这是循环。基本上沿圆的圆周生成一定数量的点。点数组显然是恒定的

  • 你真的在编译时需要它吗？
  • 我认为将它提升到 constexpr 完全没有意义。常量表达式中如何要求您的 Circle？对于优化，它根本没有意义！另外：接受答案！

不能保证它们绝对准确，但它们可能足以满足您的目的。

我只是使用了泰勒级数近似。添加 constexpr 并查看它们是否有效。

long double sin2r(long double const r, long double const t, long double const tn, unsigned long long k)
{
    return tn == 0 ? r : sin2r(r + ((k / 2) % 2 ? -1 : +1) * tn, t, tn * t * t / ((k + 1) * (k + 2)), k + 2);
}

long double cos2r(long double const r, long double const t, long double const tn, unsigned long long k)
{
    return tn == 0 ? r : cos2r(r + ((k / 2) % 2 ? -1 : +1) * tn, t, tn * t * t / ((k + 1) * (k + 2)), k + 2);
}

long double sin2(long double const t)
{
    return sin2r(0, t, t, 1);
}

long double cos2(long double const t)
{
    return cos2r(0, t, 1, 0);
}

  • 1 用于我的回答中正在进行的讨论和趣味性:)
  • 将此与索引技巧结合起来应该可以得到一个完整的答案。
  • 嗯……你能澄清一下吗？仍在尝试弄清楚如何初始化其大小由模板定义的数组。
  • 哦，找到了一个SO帖子。 stackoverflow.com/questions/13313980/…

首先，constexpr 函数不一定在编译时进行评估。在某些情况下编译器必须这样做(例如，如果事物被用作编译时间常数)；但标准不需要这样的东西。 (理论上，如果存储生成代码并在启动时运行一次是微不足道的并且使用的空间比存储 constexpr 的计算值少，那么编译器可能希望这样做)

其次，你的例子是不可能做出constexpr的。该标准要求任何 constexpr 函数只能调用其他 constexpr 函数，并且格式为 return expression;。您的示例不符合任何条件，因为您依赖于 sin 和 cos (它们不是 constexpr 函数)，并且您需要一个循环，它不是 return expression;.

的形式

constexpr 不是为优化而设计的；它旨在允许您计算编译时间常数(例如，以便您可以将结果用作堆栈分配数组的大小)。

  • "......你需要一个循环，它不是 return expression 的形式"......有一个叫做递归的东西......
  • "constexpr 不是为优化而设计的"......模板也不是图灵完备的。
  • @Mehrdad：我看不到一种不会导致大量堆栈爆炸的递归编写方法。依赖尾递归来完成循环的语言通常使用尾优化将调用转换为循环。但是C当然不需要。 (并且 C 编译器领域中的堆栈帧可能包含一大堆用于符号表和其他东西的东西)模板可能已经完成 - 但我没有看到有人将它们用于这样的目的。
  • o.O"大规模堆栈爆炸"？您预计需要多少次迭代？看我的回答...
  • 此外，关于模板是图灵完备的......人们确实利用了他们的图灵完备性，就像基于模板的解析器生成器一样。即使您忽略了这一点，他们仍然会使用原本不打算用于的模板做很多事情。
  • @Mehrdad：也许我应该用"对于 n 的值计算这个编译时间很有趣"来限定它。您使用大量递归调用只是为了计算答案中的 sin 和 cos ；将其添加到 OP 的循环中变成递归调用将至少使用该加上 n 堆栈帧。
  • 我不知道 NSlices 有多大，但是我的代码使用了 10-20 个堆栈帧，所以只要他可以将大循环放入递归中，就可以了。另外，他总是可以将间隔分成两半以获得对数深度而不是线性深度......当将循环转换为递归时，您不必进行尾式递归，你知道的。
  • @Mehrdad：嗯..没有考虑使其 lg n 深的可能方法。该标准建议附录 B 中允许 512 级递归，所以这可能没问题。我自己从未见过。当然，这并不是将 OP 的功能"提升"到 constexpr 中——这是重大的算法变化。
  • 如果它是对数的，那么即使是 20 级递归也应该绰绰有余。
  • 我主要对如何初始化一个大小由模板参数确定的数组感兴趣。 sin/cos 是一种误导(您可以在 Mehdrad 的答案中使用聪明的泰勒级数近似，或者实际上许多原始数学函数将在未来定义为 constexpr)。例如，如果我想初始化一个索引 i 包含值 i * 2 的 N 数组。
  • @Vitali：我不明白您为什么将数学函数定义为 constexpr - 一般来说，几乎没有理由使用诸如编译时间常数之类的东西。在程序启动时计算这种东西可能会比从磁盘加载计算结果更快。在您的 i * 2 情况下，动态计算值几乎总是比存储带有答案的数组更好。这些天记忆力很慢。
  • @Vitali：我认为浮点数学函数不可能变成 constexpr。

constexpr初始化spanclasssectionc++c++11

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