c++ - constexpr 的模板参数

Question

我正在尝试将更“通用”的 const 输入参数传递给斐波那契的 constexpr 实现。当我用一个 int 替换模板参数时，事情又变糟了。

#include<iostream>
template <typename T>
constexpr auto fib_ce(T n) {
   return (n>1) ? fib_ce(n-1)+fib_ce(n-2) : 1;
}

int main() {
   std::cout<<fib_ce(4)<<"\n";
}

这是我得到的错误:

g++ -std=c++14 -o constexpr_fib constexpr_fib.cpp 
constexpr_fib.cpp:4:19: fatal error: recursive template instantiation exceeded maximum depth of 256
   return (n>1) ? fib_ce(n-1)+fib_ce(n-2) : 1;

              ^

我如何为一个 constexpr 提供一个模板参数，它可以为这个 constexpr 接受 long、int、unsigned long 等输入

Answer 1

[dcl.spec.auto] 中的规则是:

If the type of an entity with an undeduced placeholder type is needed to determine the type of an expression, the program is ill-formed.

这只是为了缩短可以无限递归推导的任意复杂性。不过不要害怕，有一些方法可以解决这个问题:

1. 只需使用 T 而不是 auto:

   template <class T>
   constexpr T fib_ce(T n) {
       return (n>1) ? fib_ce(n-1)+fib_ce(n-2) : 1;
   }
   

2. 我们也有规则:

   Once a non-discarded return statement has been seen in a function, however, the return type deduced from that statement can be used in the rest of the function, including in other return statements.

   因此我们可以使用 if 语句来代替条件运算符。我们只需要反转逻辑，使已知类型的 return 语句先行:

   template <typename T>
   constexpr auto fib_ce(T n) {
      if (n <= 1) {
          return static_cast<T>(1);       // ok, deduced as T
      }
      else {
          return fib_ce(n-1)+fib_ce(n-2); // we already deduced T, so sticking with it
      }
   }