2 在没有任何循环或递归或库函数的情况下提升到 n 次幂 [关闭]答案

【问题标题】：2 raised to power n without any loop or recursion or library function [closed]2 在没有任何循环或递归或库函数的情况下提升到 n 次幂 [关闭]
【发布时间】：2012-06-15 11:21:43
【问题描述】：

下面的程序在不使用任何循环、运行时递归或库函数[pow]的情况下计算 2 的 n 次幂。
它使用 TEMPLATE METAPROGRAMMING 技术。

#include <iostream>
using namespace std;

template<int n> struct funStruct
{
    enum { val = 2*funStruct<n-1>::val };
};

template<> struct funStruct<0>
{
    enum { val = 1 };
};

int main()
{
    cout << funStruct<8>::val << endl;
    return 0;
}

我在徘徊，我可以用函数代替结构吗？

【问题讨论】：

这怎么不使用递归呢？它发生在编译时——但这很明显，因为参数是作为模板参数传递的，所以计算也发生在编译时。
这个特殊的元编程示例的重点是 2^n 是在编译时（递归地）计算的，而不是在运行时。

标签： c++ templates

【解决方案1】：

正如@tdammes 指出的那样，显而易见的解决方案只是一种非迭代非递归方法：

constexpr int pow2( unsigned pwr ) {
   return 1 << per;
}

通过使用constexpr，编译器将在编译时计算结果并产生一个编译时常数。如果你仍然想使用递归，你可以：

constexpr int pow2( unsigned pwr ) {
   return pwr==0? 1 : 2*pow2(pwr-1);
}

这与您的元编程技巧基本相同的编译时递归，只是稍微简洁易读。当然，constexpr 的使用需要 C++11，所以如果你没有它，你可以随时使用原始元编程技巧，或者改编的 @tdammers 方法：

template <unsigned int N>
struct pow2 {
   static const unsigned int value = 1 << N;
};

【讨论】：

第一个代码示例中每个 => pwr 有一个错误输入错误。

【解决方案2】：

这是一种显而易见的解决方案：

unsigned int power_of_two(unsigned int power) {
    return (1 << power);
}

您可以支持带符号的幂，但这在整数数学中毫无意义，因为 2 的所有负幂都小于 1 并且会截断为 0。

【讨论】：