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C++11:具有对数求值深度的编译时数组

coder 2023-06-01 原文

实现 C++11 数组的一种方法是使用模板，该数组的元素由编译器计算的索引函数初始化，并将结果存储在应用程序镜像的数据部分 (.rodata) 中，部分特化和 constexpr 如下:

#include <iostream>
#include <array>
using namespace std;

constexpr int N = 1000000;
constexpr int f(int x) { return x*2; }

typedef array<int, N> A;

template<int... i> constexpr A fs() { return A{{ f(i)... }}; }

template<int...> struct S;

template<int... i> struct S<0,i...>
{ static constexpr A gs() { return fs<0,i...>(); } };

template<int i, int... j> struct S<i,j...>
{ static constexpr A gs() { return S<i-1,i,j...>::gs(); } };

constexpr auto X = S<N-1>::gs();

int main()
{
        cout << X[3] << endl;
}

这不适用于较大的 N 值:

error: constexpr evaluation depth exceeds maximum of 512

这是因为递归模板评估的头尾风格，它在 N 方面具有线性深度。

有没有办法使评估深度以 N 为对数，而不是线性？ (因此会避免默认的深度限制)

最佳答案

如果您在代码中使用的是一种奇怪形式的索引技巧，那么这里有一个具有 O(log N) 实例化的实现:

// using aliases for cleaner syntax
template<class T> using Invoke = typename T::type;

template<unsigned...> struct seq{ using type = seq; };

template<class S1, class S2> struct concat;

template<unsigned... I1, unsigned... I2>
struct concat<seq<I1...>, seq<I2...>>
  : seq<I1..., (sizeof...(I1)+I2)...>{};

template<class S1, class S2>
using Concat = Invoke<concat<S1, S2>>;

template<unsigned N> struct gen_seq;
template<unsigned N> using GenSeq = Invoke<gen_seq<N>>;

template<unsigned N>
struct gen_seq : Concat<GenSeq<N/2>, GenSeq<N - N/2>>{};

template<> struct gen_seq<0> : seq<>{};
template<> struct gen_seq<1> : seq<0>{};

// example

template<unsigned... Is>
void f(seq<Is...>);

int main(){
  f(gen_seq<6>());
}

Live example.

关于C++11:具有对数求值深度的编译时数组，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/13072359/

amp43templateltgtc++c++11

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