c++ - 递归变量模板

Question

我尝试像使用其他模板一样使用变量模板，例如:我们已经知道如何计算 Fibonacci number或 power of a number使用元编程 template objects wrapping a static value or a enum value .

所以，我做的第一件事就是尝试特化一个模板变量，它按预期工作:

template <std::size_t VALUE> std::size_t value       = VALUE;
template <>                  std::size_t value<666u> = 1u;

std::cout << value<0u> << '\n';   // "0" as expected
std::cout << value<1u> << '\n';   // "1" as expected
std::cout << value<2u> << '\n';   // "2" as expected
std::cout << value<666u> << '\n'; // "1" as expected!!

知道变量模板特化是可能的，我尝试做一个变量模板斐波那契数:

template <std::size_t ITERATION>
std::size_t fibonacci = fibonacci<ITERATION - 1u> + fibonacci<ITERATION - 2u>;
template <> std::size_t fibonacci<1u> = 1u;
template <> std::size_t fibonacci<0u> = 0u;

int main()
{
    std::cout << fibonacci<5> << '\n'; // "8" expected;
    return 0;
}

我从 Wandbox 得到的错误是以下内容:

error: expected primary-expression before ';' token
template <std::size_t ITERATION> std::size_t fibonacci = fibonacci<ITERATION - 1u> + fibonacci<ITERATION - 2u>;
                                                                                                              ^

我不知道自己做错了什么，也不理解这个错误。我猜这个错误可能与我已经在使用它时尚 undefined variable 模板这一事实有关，所以我想知道是否有可能使用变量模板实现我的目标。

有什么提示吗？

非常感谢。

Answer 1

我的猜测是编译器尚未正确实现变量模板。例如，clang 3.7.0 编译您的代码但(修复了一个小错误:fibonacci<0u> = 1u)输出 0而不是 8对于 fibonacci<5> .

但是，如果我们这样做

std::cout << fibonacci<0> << '\n'; // "1" expected;
std::cout << fibonacci<1> << '\n'; // "1" expected;
std::cout << fibonacci<2> << '\n'; // "2" expected;
std::cout << fibonacci<3> << '\n'; // "3" expected;
std::cout << fibonacci<4> << '\n'; // "5" expected;
std::cout << fibonacci<5> << '\n'; // "8" expected;

然后我们得到了预期的结果。奇怪!

更新 由于函数模板比​​变量模板更成熟，下面是一个解决方法:

template <std::size_t ITERATION>
constexpr std::size_t get_fibonacci()
{
    return get_fibonacci<ITERATION - 1u>() + get_fibonacci<ITERATION - 2u>();
}

template <>
constexpr std::size_t get_fibonacci<0u>() {
    return 1u;
}

template <>
constexpr std::size_t get_fibonacci<1u>() {
    return 1u;
}

template <std::size_t ITERATION>
std::size_t fibonacci = get_fibonacci<ITERATION>();