总结std :: integer_sequence中的元素

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出于教育目的,我尝试创建一个std::integer_sequence并将其元素总结为参数包。我希望这很简单,并编写下面的代码。

步骤1:创建一组add() - 操作以正确处理基于整数的同构参数包。用add<0,1,2,3>()调用测试并且工作。

第2步:在这一步中,我想传递std::integer_sequence作为模板参数,以总结序列中的整数。我失败了,看到注释掉的代码。

如何将std::integer_sequence作为模板参数传递?

一条错误消息是函数模板的实例总数与调用不匹配。为什么?我希望整数序列等同于int参数包。

另一条错误消息表明Args模板参数是非常量的。怎么会这样?我希望这是一个跟进错误,但我在实验中看到了这个错误组合。

我正在使用Microsoft VC ++ 2017编译器。

#include <iostream>
#include <utility>

template <typename T>
T add(T first) {
    return first;
}

template <typename T, typename ... Args>
T add(T car, Args... cdr) {
    return car + add(cdr...);
}

template <int ... Args>
int total() {
    return add(Args...);
}


int main(int argc, char** argv)
{
    using std::cout;
    using std::endl;

    int s1 = 
        total<0, 1, 2, 3>();
    std::cout << "s1 = " << s1 << std::endl;

    // The following does not compile:
#if 0
    int s2 = 
        total<std::make_integer_sequence<int, 4>>();
    std::cout << "s2 = " << s2 << std::endl;

    static_assert(s1 == s2, "no match");
#endif

    // This should work:
    //
    {
        cout << typeid(std::make_integer_sequence<int, 4>()).name() << endl;;
        cout << std::make_integer_sequence<int, 4>().size << endl;;
    }

    return 0;
}

......之后,经过了很多有益的评论。我学到了很多,现在有以下工作代码:

#include <iostream>
#include <utility>

template <typename T>
constexpr T add(T first) {
    return first;
}

template <typename T, typename ... Args>
constexpr T add(T car, Args... cdr) {
    return car + add(cdr...);
}

template <int ... Args>
constexpr int total() {
    return add(Args...);
}

template<int... Args>
constexpr int total(std::integer_sequence<int, Args...>) {
    return total<Args...>();
}

int main(int argc, char** argv)
{
    using std::cout;
    using std::endl;

    constexpr int s1 =
        total<0, 1, 2, 3>();
    std::cout << "s1 = " << s1 << std::endl;

    // The following now compiles. Oh, happy day!
#if 1
    constexpr int s2 =
        total(std::make_integer_sequence<int, 4> {});

    std::cout << "s2 = " << s2 << std::endl;

    static_assert(s1 == s2, "no match");
#endif

    // This should work:
    //
    {
        cout << typeid(std::make_integer_sequence<int, 4>()).name() << endl;;
        cout << std::make_integer_sequence<int, 4>().size << endl;;
    }

    return 0;
}
c++ visual-studio-2017 variadic-templates template-meta-programming
4个回答
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这样做的一种方法是为total添加一个重载并以不同的方式调用它:

template<int... Args>
int total(std::integer_sequence<int, Args...> ) {
    return add(Args...);
}

而不是打电话

nt s2 = 
    total(std::make_integer_sequence<int, 4>>{});

这将解决呼叫问题。为了在static_assert中使用函数的结果,你还需要确保它(以及存储它的结果的变量)被标记为constexpr


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这对fold expressions来说要容易得多:

template<class T, T... Args>
constexpr T total(std::integer_sequence<T, Args...> = {}) {
    return (Args + ...);
}

int main() {
    int s2 = 
        total(std::make_integer_sequence<int, 4>{});
    // Or calling directly
    int s1 = total<int, 0, 1, 2, 3>();
}

注意默认的std::integer_sequence参数,所以如果你传递一个整数序列,它将推导出Args参数。

如果您希望能够在模板中使用std::integer_sequence类型调用它,只需创建一个辅助函数:

template<class IntegerSequence>
constexpr auto total_of(IntegerSequence argument = {}) {
    return total(argument);  // Will deduce `T` and `Args`
}

total_of<std::make_integer_sequence<int, 4>>();

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我希望整数序列等同于int参数包。

它不是:std::integer_sequence是一种类型;所以

total<std::make_integer_sequence<int, 4>>();

可以匹配接收类型的模板total()函数

template <typename T>
int total ()
 { return ???; }

问题是,从类型T你不能轻易提取整数序列。

如何将std :: integer_sequence作为模板参数传递?

解决方案(以及......可能的解决方案)是部分专业化。

不幸的是,一个功能不能部分专业化。

但如果totalstruct(或class),那么一切都是不同的。

您可以按如下方式编写total

template <typename>
struct total;

template <typename T, T ... Is>
struct total<std::integer_sequence<T, Is...>>
   : public std::integral_constant<T, (Is + ...)>
 { };

所以你可以用以下方式使用它

constexpr auto s2 { total<std::make_integer_sequence<int, 4>>::value };

关闭主题:向constexpr声明要在static_assert()测试中使用的变量。

以下是一个完整的编译C ++ 17示例(total struct重命名为total2以避免与total()函数冲突)

#include <utility>

template <typename>
struct total2;

template <typename T, T ... Is>
struct total2<std::integer_sequence<T, Is...>>
   : public std::integral_constant<T, (Is + ...)>
 { };

template <typename T>
constexpr T add (T first)
 { return first;}

template <typename T, typename ... Args>
constexpr T add (T car, Args ... cdr)
 { return car + add(cdr...); }

template <int ... Args>
constexpr int total ()
 { return add(Args...); }

int main ()
 {
   constexpr auto s1 { total<0, 1, 2, 3>() };
   constexpr auto s2 { total2<std::make_integer_sequence<int, 4>>::value };

   static_assert(s1 == s2);
 }

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我希望整数序列等同于int参数包。

但你可以看出它不是通过写出两个扩展:

template <int ... Args> int total();

第一种情况是

total<0, 1, 2, 3>();
// => Args... is (0, 1, 2, 3)

这是一个有效的整数包,第二个是

total<std::make_integer_sequence<int, 4>>();
// => Args... must be std::integer_sequence<int, 0, 1, 2, 3>

这显然不像整数包。链接到std::integer_sequence的文档以供参考。

如果要将整数序列转换回传递给make_integer_sequence的原始参数包,则需要使用模板参数推导重载SergeyA的答案显示:

template<int... Args>
int total(std::integer_sequence<int, Args...> ) {
    return add(Args...);
}

(函数参数是一个虚拟的,只允许推导出Args...)。

但是,如果你可以使用它,那么折叠表达式无论如何都比旧式递归更好。

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