递归模板实例化超过最大深度 256

Question

我试图使用 constexpr 函数重写 Factorial 实现，但由于某种原因，我不知道为什么会出现编译错误：

递归模板实例化超过最大深度 256

实际上我知道错误消息的含义，但我不知道为什么我会收到此错误以及为什么使用 struct 的代码 1 工作但第二个 using 函数不起作用。它们有什么区别？

 // yes, I know it doesn't return the factorial value. First I want to make it compile
template <int N>
constexpr int f2()
{
    return N == 0 ? 1 : f2<N - 1>();
}

template <int N> struct Factorial
{
    enum 
    {
        value = N * Factorial<N - 1>::value
    };
};

template <> struct Factorial<0>
{
    enum
    {
        value = 1
    };
};


int main() 
{
    x = f2<4>(); // compile error
    n = Factorial<4>::value; // works fine
}

Answer 1

当N == 0 时，编译器仍然必须实例化f2<-1>，因为代码中存在函数调用。当f<-1> 被实例化时，f<-2> 被实例化等等。一次又一次地应用此语句，编译器将继续遍历模板，直到超过最大深度。

Answer 2

您需要定义模板函数的特化以在编译时而不是运行时停止递归，就像您的结构版本所做的那样。

template <int N>
int f2()
{
    return N * f2<N - 1>();
}

template <>
int f2<0>()
{
    return 1;
}

Answer 3

你需要一个像下面这样的停止状态：

template <>
int f2<0>()
{
   return 0;
}

因为f2<N - 1>() 必须被实例化，所以在你的其他情况下你有你的停止状态：

template <> struct Factorial<0>

但是，如果您使用的是constexpr，则根本不需要使用模板，因为重点是它将在编译时完成，所以把它变成这样：

constexpr int f2(int n)
{
  return n == 0 ? 1 : (n * f2(n-1));
}