Как предварительно вычислить массив значений?
Есть ли способ предварительно вычислить массив значений на основе шаблонов? В следующем примере я хотел бы, чтобы массив «powers_of_2» имел 256 значений, вычисляемых во время компиляции, если это возможно, без необходимости вводить все значения.
#include <iostream>
using namespace std;
template <int X, char Y>
struct power {
enum { value = X * power<X,Y-1>::value };
};
template <int X>
struct power<X,1> {
enum { value = X };
};
template <int X>
struct power<X,0> {
enum { value = 1 };
};
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
int powers_of_2[] = { power<2,0>::value, power<2,1>::value, ..., power<2,255>::value };
cout << powers_of_2[1] << endl;
return 0;
}
Ответы 6
Именно для этого и полезен макрос ...
Если вы не планируете использовать большой целочисленный пакет, вы переполните целочисленный тип на 2 ^ 32 (или 2 ^ 64, в зависимости от), но чтобы ответить на ваш реальный вопрос, посмотрите эту статью в Википедии о метапрограммирование шаблона.
Я изменил свой вопрос, поэтому теперь Y имеет тип char, а не int.
Если Y не является символом без знака, что, похоже, не является, тогда ваш диапазон для Y составляет от -128 до 127. Даже если Y без знака, диапазон составляет только от 0 до 255 (так что вам не хватает 256). Даже в этом случае X по-прежнему является целым числом, и оно будет переполняться при 2 ^ 32 или 2 ^ 64 в зависимости от машины и компилятора.
Метапрограммирования шаблона для такой задачи недостаточно. Даже если макросы не поддерживают рекурсию, они являются единственным жизнеспособным способом реализовать повторение операторов.
Вы можете легко написать небольшой сценарий для предварительного заполнения массива, используя предпочитаемый вами язык сценариев. В зависимости от компилятора и препроцессора, которые вы используете, вы также должны иметь возможность делать это как макрос.
Для хранения значения 2 ^ 255 потребуется 32 байта. Это не может храниться в int; вам понадобится массив символов
typedef unsigned char BYTE32[32];
BYTE32 powers_of_2[256] =
{
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0},
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1},
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,2},
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,4},
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,8},
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,16},
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,32},
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,64},
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,128},
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,0},
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,2,0},
// :
// :
{32,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0},
{64,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0},
{128,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}
};
Я согласен с Локкью. Невозможно инициализировать массив только с помощью метапрограммирования шаблона, и в этом случае очень полезны макросы. Даже библиотеки Boost используют макросы для реализации повторяющихся операторов.
Примеры полезных макросов доступны здесь: http://awgn.antifork.org/codes++/macro_template.h
В подобных ситуациях я пишу небольшую программу, которая генерирует и записывает в файл инициализацию массива в исходном коде C++, а затем #include этот файл. Этот прием прост и эффективен.
На самом деле теперь, когда я снова смотрю на ваш вопрос (кроме проблемы с переполнением), похоже, что у вас уже есть ответ. ???