c++ - 编译时位掩码的递归模板

Question

我正在尝试使用元编程技术创建一个编译时位掩码，我的想法是创建这样的东西:

unsigned int Mask3 = Mask<2>(); // value = 0x03 = b00000000000000000000000000000011
unsigned int Mask3 = Mask<3>(); // value = 0x07 = b00000000000000000000000000000111
unsigned int Mask3 = Mask<7>(); // value = 0x7F = b00000000000000000000000001111111

我正在尝试的代码是这样的:

template <const unsigned int N> const unsigned int Mask()
{
    if (N <= 1)
    {
        return 1;
    }
    else
    {
        return ((1 << N) | Mask<N - 1>());
    }
}

返回1;

但它会导致大量警告:

• 警告 C4554:“<<”:检查运算符优先级是否存在可能的错误
• 警告 C4293:“<<”:类次计数为负数或太大

最后，编译错误:

• 错误 C1202:递归类型或函数依赖上下文太复杂。

因此，我推断递归性永远不会结束并陷入编译器无限循环，但我不明白为什么。

Answer 1

正如已经指出的那样，您依赖运行时检查来停止编译时递归，这是行不通的。更重要的是，也许，对于你想做的，你正在定义一个函数，在您调用它之前，它没有任何值(value)。所以即使在你停止具有特化的递归，你仍然有一个嵌套序列函数，将在运行时调用。

如果你想要完整的编译时评估，你必须定义一个静态数据类模板的成员，因为这是编译时的唯一方式常量可以出现在模板中。像这样的东西:

template <unsigned int N>
struct Mask
{
    static unsigned int const value = (1 << (N - 1)) | Mask<N - 1>::value;
};

template <>
struct Mask<0>
{
    static unsigned int const value = 0;
};

(我也更正了你弄错的数值。)

当然，您不需要这么复杂的东西。下列应该做的伎俩:

template <unsigned int N>
struct Mask
{
    static unsigned int const value = (1 << (N + 1)) - 1;
};

template <>
struct Mask<0>
{
    static unsigned int const value = 0;
};

(您仍然需要对 0 进行特化。否则，0 表示所有位设置。)

当然最后:要访问值，你需要写一些东西喜欢Mask<3>::value . (您可能想将其包装在宏中。)