编译时期计算数组

Hawtian Wang included in category Tech

2015-09-01 2023-09-18 374 words One minute comments

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#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;
}

在编译时期计算一个数组里面的元素，这种方法在\(N\)较大的时候会出现constexpr递归深度较大的问题。这种线性的求法似乎不能很好的处理当\(N\)较大的情况。所以这时候可以通过二分所求的\(N\)来解决这个问题。这样最大的递归深度就从\(N\)变成了\(logN\)了。排名第一的回答中代码是这样写的：

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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>());
}