c++ - 编译时循环

Question

我想知道是否有可能有某种编译时循环。
例如，我有以下模板类:

template<class C, int T=10, int B=10>
class CountSketch
{
public:
    CountSketch()
    {   
         hashfuncs[0] = &CountSketch<C>::hash<0>;
         hashfuncs[1] = &CountSketch<C>::hash<1>;
         // ... for all i until i==T which is known at compile time
    };
private:
    template<int offset>
    size_t hash(C &c)
    {
        return (reinterpret_cast<int>(&c)+offset)%B;
    }
    size_t (CountSketch::*hashfuncs[T])(C &c);
};

因此我想知道是否可以使用循环执行循环来初始化 T 哈希函数。循环的边界在编译时是已知的，因此，原则上，我看不出它有任何无法完成的原因(特别是因为如果我手动展开循环它可以工作)。

当然，在这个特定的示例中，我可以只创建一个带有 2 个参数的哈希函数(尽管我猜它的效率会更低)。因此，我对解决这个特定问题不感兴趣，而是想知道类似情况下是否存在“编译时循环”。

谢谢!

Answer 1

不，这不是直接可能的。模板元编程是一种纯函数式语言。通过它定义的每个值或类型都是不可变的。循环本质上需要可变变量(重复测试某些条件直到 X 发生，然后退出循环)。

相反，您通常会依赖递归。 (每次都用不同的模板参数实例化这个模板，直到达到某个终止条件)。

但是，这可以解决所有与循环相同的问题。

编辑:这是一个简单的示例，在编译时使用递归计算 N 的阶乘:

template <int N>
struct fac {
  enum { value = N * fac<N-1>::value };
};

template <>
struct fac<0> {
  enum { value = 1 };
};

int main() {
  assert(fac<4>::value == 24);
}

C++ 中的模板元编程是图灵完备的语言，所以只要不遇到各种内部编译器限制，基本上可以解决任何问题。

但是，出于实际目的，可能值得研究 Boost.MPL 等库，其中包含大量数据结构和算法，可简化大量元编程任务。