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可変長テンプレートの再帰関数を作成するにはどうすればよいですか？

指定されたテンプレートパラメータの合計を計算する可変引数テンプレートconstexpr関数を記述しようとしています。これが私のコードです：

_template<int First, int... Rest>
constexpr int f()
{
    return First + f<Rest...>();
}

template<int First>
constexpr int f()
{
    return First;
}

int main()
{
    f<1, 2, 3>();
    return 0;
}
_

残念ながら、f<3,>()の呼び出しを解決しようとすると、エラーメッセージ_error C2668: 'f': ambiguous call to overloaded function_が報告されてコンパイルされません。

また、再帰ベースケースを変更して、1ではなく0のテンプレート引数を受け入れるようにしました。

_template<>
constexpr int f()
{
    return 0;
}
_

しかし、このコードもコンパイルされません（メッセージerror C2912: explicit specialization 'int f(void)' is not a specialization of a function template）。

次のように、最初と2番目のテンプレート引数を抽出して、コンパイルして機能させることができます。

_template<int First, int Second, int... Rest>
constexpr int f()
{
    return First + f<Second, Rest...>();
}
_

しかし、これは最良の選択肢ではないようです。したがって、問題は、この計算をエレガントな方法でどのように書くかです。

[〜＃〜] up [〜＃〜]：これも単一の関数として記述しようとしました：

_template<int First, int... Rest>
constexpr int f()
{
    return sizeof...(Rest) == 0 ? First : (First + f<Rest...>());
}
_

そして、これも機能しません：_error C2672: 'f': no matching overloaded function found_。

c++c++11recursionvariadic-templatesvariadic-functions
17
alexeykuzmin0

あなたのベースケースは間違っていました。空のリストのケースが必要ですが、コンパイラーが示唆するように、2回目の試行は有効なテンプレートの特殊化ではありませんでした。ゼロ引数の有効なインスタンス化を定義する1つの方法は、空のリストを受け入れるオーバーロードを作成することです

template<class none = void>
constexpr int f()
{
    return 0;
}
template<int First, int... Rest>
constexpr int f()
{
    return First + f<Rest...>();
}
int main()
{
    f<1, 2, 3>();
    return 0;
}

編集：完全性のために、私の最初の答えも、条件付きを追加することによって@ alexeykuzmin0が修正されました：

template<int First=0, int... Rest>
constexpr int f()
{
    return sizeof...(Rest)==0 ? First : First + f<Rest...>();
}
19
example
template<int First, int... Rest>
constexpr int f()
{
    return First + f<Rest...>();
}

template<int First>
constexpr int f()
{
    return First;
}

int main()
{
    f<1, 2, 3>();
    return 0;
}

あなたはこのエラーを受け取ります：

error C2668: 'f': ambiguous call to overloaded function while trying to resolve f<3,>() call.

これは、可変パラメータパックに0の引数を与えることができるため、f<3>はtemplate<int First, int... Rest>でtemplate<3, >に「拡張」することで機能します。ただし、template<int First>の特殊化も行っているため、コンパイラーはどちらを選択するかわかりません。

最初と2番目のテンプレート引数を明示的に述べることは、この問題に対する完全に有効で優れた解決策です。

基本ケースを次のように変更しようとすると、

template <>
constexpr int f()
{
    return 0;
}

関数はそのように特化できないため、問題が発生します。クラスと構造体は可能ですが、関数はできません。

解決策1：constexprを使用したC++ 17折りたたみ式

template <typename... Is>
constexpr int sum(Is... values) {
    return (0 + ... + values);
}

解決策＃2：constexpr関数を使用する

constexpr int sum() {
    return 0;
}

template <typename I, typename... Is>
constexpr int sum(I first, Is... rest) {
    return first + sum(rest...);
}

ソリューション＃3：テンプレートメタプログラミングを使用する

template <int... Is>
struct sum;

template <>
struct sum<>
    : std::integral_constant<int, 0>
{};

template <int First, int... Rest>
struct sum<First, Rest...>
    : std::integral_constant<int,
        First + sum_impl<Rest...>::value>
{};
11
Justin

コードをテンプレート引数から関数引数に移動する方が一般的に簡単だと思います。

constexpr int sum() { return 0; }

template <class T, class... Ts>
constexpr int sum(T value, Ts... rest) {
    return value + sum(rest...);
}

それらをテンプレート引数として本当に必要な場合は、fを下に移動してsumを呼び出すだけです。

template <int... Is>
constexpr int f() {
    return sum(Is...);
}

constexprなので、intsを使用するだけで十分です。

10
Barry

通常の方法で要約します。

template<int... Args>
constexpr int f() {
   int sum = 0;
   for(int i : { Args... }) sum += i;
   return sum;
}
7
T.C.

std::initializer_listを使用したより一般的なソリューションは次のとおりです。

template <typename... V>                                                                                                                                                                                         
auto sum_all(V... v)
{
  using rettype = typename std::common_type_t<V...>;
  rettype result{};
  (void)std::initializer_list<int>{(result += v, 0)...};
  return result;
}
3
Patryk

これは、@ T.Cが上で提案したものと非常に似ています。

#include<iostream>
#include<numeric>

template<int First, int... Rest>
constexpr int f()
{
    auto types = {Rest...};
    return std::accumulate(std::begin(types), std::end(types),0);   
}

int main()
{
    std::cout <<f<1, 2, 3>();
    return 0;
}
1
Steephen