c++ - 重新映射模板参数结构

Question

我是模板的新手，想知道如何执行以下操作:我有一个允许定点计算的定点结构，定义如下:

template<int bits, int offset>
struct Fixed {
      int64_t raw;
      inline Fixed() {}
      ...
}

我想扩展它，以便我可以声明一个自定义的浮点表示，编译器将其转换为正确的定点定义。我试过如下:

template<int totBits, int expBits, int expOffset>
struct Fixed<exp2(expBits)+totBits-expBits-2,expOffset-totBits+expBits> {
       inline Fixed() {}
       inline explicit Fixed(double value) {
               Quantization function of floating point here
       }
};

但是，这给了我错误:“模板参数涉及模板参数”。

如何重新映射初始模板，以便执行以下操作:fixed::Fixed<8,3,0> foo;编译器将其视为:fixed::Fixed<11,-3> foo; ？

我知道当我给 foo 赋值时我将不得不手动量化它，就像它存储为 float 一样:例如foo = fixed::Fixed<8,3,0>(243)这将给出 foo = 240 和 foo = fixed::Fixed<8,3,0>(244)将给出 foo = 248。

Answer 1

一种方法是制作Fixed<bits, offset> Fixed<totBits, expBits, expOffset> 的特化, 使用无效值作为 expOffset .

// Forward definition.  Third parameter defaults to an invalid value for expOffset.
// Replace default if necessary.
template<int, int, int = 256>
struct Fixed;

// "Main" specialisation.  Used when third parameter is an invalid expOffset.
// Specialises for when third parameter is default.
template<int bits, int offset>
struct Fixed<bits, offset, 256> {
    int64_t raw;
    inline Fixed() {}

    // Dummy implementation for example.
    inline Fixed(int64_t value) : raw(24) {
        std::cout << "Fixed<" << bits << ", " << offset << ">(" << value << ")\n";
    }
};

// Non-specialised implementation, used for any other value of expOffset.
// Inherits from main specialisation.
template<int totBits, int expBits, int expOffset>
struct Fixed : Fixed<static_cast<int>(exp2(expBits))+totBits-expBits-2,expOffset-totBits+expBits> {
    using MyBase = Fixed<static_cast<int>(exp2(expBits))+totBits-expBits-2,expOffset-totBits+expBits>;

    // Dummy implementation for example.
    inline explicit Fixed(double value) : MyBase(42) {
        std::cout << "Fixed<" << totBits << ", " << expBits << ", " << expOffset << ">(" << value << ")\n";
    }
};

这允许第二个变体的实例化继承自第一个变体的适当实例化，同时使用相同的名称。

int main() {
    std::cout << "f1:\n";
    Fixed<11, -3> f1(1);
    std::cout << "\nf2:\n";
    Fixed<8,3,0>  f2(1.0);
}

Output :

f1:
Fixed<11, -3>(1)

f2:
Fixed<11, -5>(42)
Fixed<8, 3, 0>(1)

请注意，这实际上是正常的继承，尽管基类和派生类都是同一模板的特化；因此，将第二个版本作为一个单独的类可能会更清楚地传达您的意图。