Передача переменной в качестве аргумента шаблона
Я работаю с библиотекой, которая предоставляет интерфейс для работы. Одна из функций этой библиотеки такова:
template <int a>
void modify(){}
Мне нужно изменить параметры от 1 до 10, т.е. вызвать modify
с аргументами шаблона от 1 до 10. Для этого я написал этот код (базовая версия кода, фактический код намного больше).
for(int i=0; i<10; i++){
modify<i>();
}
При компиляции я получаю следующую ошибку
error: 'i' cannot appear in constant-expression
После прохождения некоторых ссылок в Интернете я узнал, что не могу передать какое-либо значение в качестве аргумента шаблона, который не оценивается во время компиляции.
Мой вопрос таков:
1. Почему компилятор не может оценить i
во время компиляции?
2. Есть ли какой-либо другой способ достичь цели, которую я пытаюсь достичь, не меняя интерфейс API?
Есть еще одна вещь, которую я хочу сделать. Вызовите изменение в качестве модификации, где VAR является результатом некоторого функционального вычисления. Как я могу это сделать?
Ответы
Ответ 1
Каково значение я (которое не является константой) во время компиляции? Нет способа ответить, если не выполнить цикл. Но выполнение не является "компиляцией" Поскольку ответа нет, компилятор не может этого сделать.
Шаблоны - это не алгоритм, который нужно выполнить, а макросы, которые необходимо развернуть для создания кода. Что вы можете сделать, так это полагаться на специализацию для реализации итерации по рекурсии, как здесь:
#include <iostream>
template<int i>
void modify()
{ std::cout << "modify<"<<i<<">"<< std::endl; }
template<int x, int to>
struct static_for
{
void operator()()
{ modify<x>(); static_for<x+1,to>()(); }
};
template<int to>
struct static_for<to,to>
{
void operator()()
{}
};
int main()
{
static_for<0,10>()();
}
Обратите внимание, что, делая это, вы фактически создаете 10 экземпляров функций с именем modify<0>
... modify<9>
, вызываемых соответственно static_for<0,10>::operator()
... static_for<9,10>::operator()
.
static_for<10,10>
заканчивается, потому что static_for<10,10>
будет создан из специализации, которая принимает два одинаковых значения, которые ничего не делают.
Ответ 2
Поскольку вы попросили ответ, используя Boost.MPL:
#include <boost/mpl/for_each.hpp>
#include <boost/mpl/range_c.hpp>
#include <iostream>
template <int N>
void modify()
{
std::cout << N << '\n';
}
// You need to wrap your function template in a non-template functor
struct modify_t
{
template <typename N>
void operator()(N)
{
modify<N::value>();
}
};
int main()
{
namespace mpl = boost::mpl;
mpl::for_each< mpl::range_c<int,0,10> >( modify_t() ); // prints 0 to 9
}
Ответ 3
-
"Почему компилятор не может оценить i
во время компиляции?"
Это нарушит цель шаблонов. Шаблоны существуют для случая, когда исходный код выглядит одинаковым для некоторого набора случаев, но инструкции, которые должен генерировать компилятор, различаются каждый раз.
-
"Есть ли другие возможности для достижения цели, которую я пытаюсь достичь без изменения интерфейса API?"
Да, посмотрите Boost.MPL.
Однако я подозреваю, что правильный ответ заключается в том, что вы хотите изменить API. Это зависит от внутренних функций modify
. Я знаю, что у вас есть источник, потому что шаблоны должны быть определены в заголовках. Поэтому посмотрите, почему он должен знать i
во время компиляции, и если это не так, было бы лучше заменить (или добавить, если вам нужно поддерживать обратную совместимость) с нормальной функцией с параметром.
Ответ 4
Без использования struct или Boost также можно выполнить:
#include <iostream>
#include <utility>
template <int a>
void modify()
{
std::cout<<a<<",";
}
template<int i,size_t... t>
constexpr inline void CT_for_impl(std::integer_sequence<size_t,t...>)
{
bool kai[]= { (modify<i+t>(), false)...};
}
template<int i,int n>
constexpr inline void CT_for()
{
CT_for_impl<i>(std::make_index_sequence<n-i+1>());
}
int main()
{
CT_for<-5,5>();
return 0;
}
Ответ 5
решение ошибки: "i" не может появляться в константном выражении для указанной проблемы
Чтобы прочитать о constexpr, нажмите эту ссылку
#include <iostream>
using namespace std;
template <typename T>
void modify(T a)
{
cout<<a<<endl; //to check if its working
}
//func converts int a into const int a
constexpr int func(int a)
{
return a;
}
int main(){
for(int i=0; i<10; i++){
modify(func(i));//here passing func(i) returned value which can be used as template argument now as it is converted to constexpr
}
return 0;
}
Ответ 6
Учитывая, что вы хотите вызвать функции во время выполнения по их индексу, и вы не можете изменить API, вы можете рассмотреть стирание типа:
std::vector<std::function<void(int)> > func;
func.push_back(modify<1>);
func.push_back(modify<2>);
//... and so on ...
func.push_back(modify<10>);
for(int i=0; i<10; ++i)
{
func[i](); //calls modify<i+1>();
}
Некоторые моменты:
- Это не те шаблоны, для которых это прежде всего, но это способ принести статическую библиотеку во внешний мир. Основное требование для этого состоит в том, что один работает с однородными типами (-if
modify<7>()
вернется, скажем, a std::string
, весь подход сломается).
- Предыдущее решение, использующее стирание типа, имеет накладные расходы. Возможно, это ускорится с помощью указателей функций, но все равно он будет всегда медленнее, чем вызов функций во время компиляции.
- Можно (и должно) также обернуть
push_back
в другую итеративную статическую функцию, чтобы избежать ручных вызовов.