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テンプレートメタプログラミング

誰かが最初のテンプレートのメタプログラミング方法が無限ループになる理由を私に説明できますが、2番目の方法は正しく実行されます。

#include <iostream>
using namespace std;

template<int N, int M>
struct commondivs {                                              
  static const int val = (N<M) ? commondivs<N,(M-N)>::val : commondivs<(N-M),M>::val;
};

template<int N>
struct commondivs<N,N> {
  static const int val = N;
};


int commondiv(int N, int M){
    if(N==M){
        return N;
    }   
    return (N<M)?commondiv(N,(M-N)):commondiv((N-M),M);     
}

int main() {

    cout << commondivs<9,6>::val << endl;
    cout << commondiv(9,6) << endl;
    return 0;
}
c++templatestemplate-meta-programming
38
Exxul
_(N<M) ? commondivs<N,(M-N)>::val : commondivs<(N-M),M>::val
_

この行により、コンパイル時に条件が既知であり、分岐の1つが実行されない場合でも、commondivs<N,(M-N)>::valとcommondivs<(N-M),M>::valの両方がインスタンス化されます。

_? :_を_std::conditional_t_に置き換えます。この制限はありません。

_static const int val = std::conditional_t<N < M, commondivs<N,(M-N)>, commondivs<(N-M),M>>::val;
_
44
HolyBlackCat

問題は、条件演算子のすべてのオペランドが評価されるため、commondivs<N,(M-N)>とcommondivs<(N-M),M>の両方がインスタンス化され、それらのvalが評価されて、テンプレートの再帰的なインスタンス化が行われることです。

constexpr if を適用して、constexprstaticメンバー関数に入れることができます。

値がtrueの場合、statement-falseは破棄され（存在する場合）、それ以外の場合は、statement-trueが破棄されます。

template<int N, int M>
struct commondivs {                                              
  constexpr static int get_val() {
    if constexpr (N<M) return commondivs<N,(M-N)>::val; // if true, the else part won't be evaluated
    else return commondivs<(N-M),M>::val;               // vice versa
  }
  static const int val = get_val();
};

[〜＃〜]ライブ[〜＃〜]

15
songyuanyao

三項演算子は、_if constexpr_とは異なります。コンパイラがそれを検出すると、両方のブランチのコードを生成する必要があります。つまり、テンプレート_commondivs<M, N>_をインスタンス化するために、コンパイラはbothテンプレート_commondivs<N, M - N>_および_commondivs<N - M, M>_をインスタンス化します。

それとは対照的に、commondiv(N, M - N)とcommondiv(N - M, M)は2つの関数呼び出しに変換されます。どちらを採用するかは、関数が実際に呼び出されたときに決定されます。

追加

HolyBlackCatは、_std::conditional_t_でソリューションを提供しました。ここに別のものがあります：

_template<int N, int M>
struct commondivs {                                              
    static constexpr int min = (N < M) ? N : M;
    static constexpr int max = (N < M) ? M : N;
    static constexpr int val = commondivs<min, max - min>::val;
};

template<int N>
struct commondivs<N, N> {
    static constexpr int val = N;
};
_
8
Evg

次の理由により、無限再帰が発生します。

static const int val = (N<M) ? commondivs<N,(M-N)>::val : commondivs<(N-M),M>::val;

@Engが言うように、?:はconstexprではないため、メタテンプレートプログラミングではありません。

@HolyBlackCatの回答を確認したいとします。

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Paul Evans