c – 使用元编程来计算log2但是`编译终止’

2023年10月26日 163次阅读

我是TMP的新手,我使用元编程编写了一个程序来计算log2.我编写了一个模板struct power2来计算功率,一个模板类log2arr,其中包含一个数组以保存结果,还有一个嵌入式模板struct log2来计算log2值.

#include <iostream>

template <int i>
struct power2
{
    enum
    {
        value = (1 << i)
    };
};

template <int n>
class log2arr
{
    int arr[n];

    template <int i>
    struct log2
    {
        log2<i - 1> _arr;
        enum
        {
            value = log2<i - 1>::value + (power2<log2<i - 1>::value>::value == i)
        };
        void print()
        {
            _arr.print();
            std::cout << value << std::endl;
        }
        void set()
        {
            _arr.set();
            arr[i] = value;
        }
    };

    template <>
    struct log2<1>
    {
        enum
        {
            value = 1
        };
        void print() {}
        void set() {}
    };

  public:
    int *getArr()
    {
        log2<n>().set();
        return arr;
    }
};

int main()
{
    log2arr<4> a = log2arr<4>();
    for(auto i : a.getArr()){
        cout << i;
    }
}

但编译器只告诉我编译终止.

这是什么意思？我该如何解决？

任何帮助将不胜感激.

最佳答案 你的代码有一些问题,我会以一些特定的顺序展示它们中的一些.

(1)在struct / class中不允许完全特化;所以你不能在log2arr里面完全专门化log2.

你可以在log2arr之外迁移log2,或者,如果你真的希望将它保存在log2arr中,你可以在一个等价的部分特化中转换完全特化(在struct / class中合法);例如,如下

  template <int I, typename = std::true_type>
  struct log2
   {
     // body of the struct
   };

  template <int I>
  struct log2<I, std::integral_constant<bool, I == 1>>
   {
     // body of the struct specialization
   };

(2)如果从getArr()返回一个int *,则会丢失有关log2Arr类中数组的信息;所以不适用于基于循环的范围(for(auto i：a.getArr())).

不幸的是你不能返回一个C风格的数组(你不能返回arr本身).

但是你使用的是C 11或更新版本(你只标记C但是你使用的是基于范围的循环,所以你至少使用C 11)所以我强烈建议你将arr定义为std :: array< int ,N>,而不是C风格的数组(不是int arr [N]).我强烈建议你返回一个arr本身的引用(你可以使用std :: array)

   private:
      using arrT = std::array<int, N>;

      arrT arr {};

      // ...

   public:

      arrT & getArr ()
       { /* ... */ return arr; }

我还建议为const对象添加一个getArr()

  arrT const & getArr () const
   { /* ... */ return arr; }

(3)你不能在嵌入式结构log2的方法里面管理arr数组(不是log2Arr的静态成员)

    void set()
    {
        _arr.set();
        arr[i] = value; // <--- arr is inaccessible
    }

一个可能的解决方案是传递arr作为参考,所以

    void set (arrT & a) // arrT = std::array<int, N>
     {
        _arr.set(a);
        a[i] = value;
     }

和(在log2< 1>中)

    void set (arrT &) {}

显然你必须调用set()传递arr作为参数,所以

log2<N>().set(arr)

(4)在getArr()内部初始化arr是一个坏主意(恕我直言),因为每次调用getArr()时都会初始化arr.

而且：你不能在另一个方法中使用arr(如果你想添加另一个方法)而不在另一个方法中初始化它.

建议：在显式的构造函数中初始化arr,一次性.通过例子

  log2arr ()
   { log2<N>().set(arr); }

所以你的getArr()方法就变成了

  arrT & getArr ()
   { return arr; }

  arrT const & getArr () const
   { return arr; }

(5)log2< I>初始化arr [I]并记录< 1>没有初始化,你的int arr [N]包含未被初始化的arr [0]和arr [1]值.

您可以将这些值初始化为零写入

  int arr[N] {};

或(使用std :: array< int,N>)

  using arrT = std::array<int, N>;

  arrT arr {};
  //       ^^  <--- initialize all to zero

但你必须决定如何在arr [0]和arr [1]中初始化

(6)没有需要初始化如下

log2arr<4> a = log2arr<4>();

你可以简单地写

log2arr<4> a;

—————————————

以下是修改后的代码

#include <array>
#include <iostream>

template <int I>
struct power2
 { enum { value = (1 << I) }; };

template <int N>
class log2arr
 {
   private:
      using arrT = std::array<int, N>;

      arrT arr {};

      template <int I, typename = std::true_type>
      struct log2
       {
         log2<I-1> _arr;

         enum { value =   log2<I-1>::value
                        + (power2<log2<I-1>::value>::value == I) };

         void print ()
          { _arr.print(); std::cout << value << std::endl; }

         void set (arrT & a)
          { _arr.set(a); a[I] = value; }
       };

      template <int I>
      struct log2<I, std::integral_constant<bool, I == 1>>
       {
         enum { value = 1 };

         void print() {}
         void set(arrT &) {}
       };

   public:
      log2arr ()
       { log2<N>().set(arr); }

      arrT & getArr ()
       { return arr; }

      arrT const & getArr () const
       { return arr; }
 };

int main ()
 {
   log2arr<4> a;

   for ( auto i : a.getArr() )
      std::cout << i;

   std::cout << std::endl;
 }
点赞