如何预先计算值数组？答案

【问题标题】：How to precompute array of values?如何预先计算值数组？
【发布时间】：2008-11-07 16:22:57
【问题描述】：

有没有办法根据模板预先计算一组值？在下面的示例中，如果可能的话，我希望 'powers_of_2' 数组在编译时计算 256 个值，而无需键入所有值。

#include <iostream>
using namespace std;

template <int X, char Y>
struct power {
   enum { value = X * power<X,Y-1>::value };
};

template <int X>
struct power<X,1> {
   enum { value = X };
};

template <int X>
struct power<X,0> {
   enum { value = 1 };
};

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
   int powers_of_2[] = { power<2,0>::value, power<2,1>::value, ..., power<2,255>::value };
   cout << powers_of_2[1] << endl;
   return 0;
}

【问题讨论】：

实际上，现在我再次查看您的问题（除了溢出问题），您似乎已经有了答案。 ???

标签： c++ templates

【解决方案1】：

除非您打算使用大整数包，否则整数类型会在 2^32（或 2^64，视情况而定）溢出，但要回答您真正的问题，请查看template metaprogramming 上的这篇维基百科文章。

【讨论】：

我修改了我的问题，所以 Y 现在的类型是 char 而不是 int。
如果 Y 不是无符号字符，看起来不是，那么 Y 的范围是 -128 到 127。即使 Y 是无符号的，范围也只是从 0 到 255（所以你错过了256）。即使这样 X 仍然是一个整数，它会在 2^32 或 2^64 溢出，具体取决于机器和编译器。
模板元编程不足以完成此类任务。即使宏不支持递归，它们也是实现语句重复的唯一可行方法。

【解决方案2】：

这正是宏的用处......

【讨论】：

【解决方案3】：

保持值 2^255 需要 32 个字节。这不能保存在 int 中；你需要一个 char 数组

typedef unsigned char BYTE32[32];
BYTE32 powers_of_2[256] =
{
  {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0},
  {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1},
  {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,2},
  {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,4},
  {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,8},
  {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,16},
  {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,32},
  {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,64},
  {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,128},
  {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,0},
  {0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,2,0},
// :
// :
  {32,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0},
  {64,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0},
  {128,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}
};

【讨论】：

【解决方案4】：

在这种情况下，我所做的是编写一个小程序，该程序生成并写入 C++ 源代码中的数组初始化文件，然后 #include 该文件。这种技术简单有效。

【讨论】：

【解决方案5】：

您可以轻松编写一个小脚本，使用您喜欢的脚本语言为您预填充数组。根据您使用的编译器和预处理器，您还应该能够将其作为宏来执行。

【讨论】：

【解决方案6】：

我同意 Lokkju。仅通过模板元编程来初始化数组是不可能的，在这种情况下宏非常有用。甚至 Boost 库也使用宏来实现重复语句。

此处提供了有用的宏示例：http://awgn.antifork.org/codes++/macro_template.h

【讨论】：