是否有任何特殊的 C++ 函数来获取数组所有元素的异或？答案

【问题标题】：Is there any special C++ function to get XOR of all element of array?是否有任何特殊的 C++ 函数来获取数组所有元素的异或？
【发布时间】：2021-12-22 04:41:03
【问题描述】：

我有一个这样的数组[1, 0, 1, 1, 0, 0, ...]。

我怎样才能得到这个表达式的结果：1 XOR 0 XOR 1 XOR 1 XOR... without loop？

【问题讨论】：

标签： c++ algorithm

【解决方案1】：

您可以创建一个函数模板，该模板接受一个数组并使用 make_index_sequence 转发到一个辅助函数 - 然后使用折叠表达式来“解包”数组。

这不需要任何循环，因为表达式将在编译时创建。

#include <utility>

namespace detail {
template<class T, std::size_t... I>
auto Xor_helper(const T& arr, std::index_sequence<I...>) {
    // make a fold expression of the whole array:
    return (... ^ arr[I]);      // arr[0] ^ arr[1] ^ ...
}
} // namespace detail

template<class T, size_t N>
auto Xor(const T(&arr)[N]) {
     return detail::Xor_helper(arr, std::make_index_sequence<N>{});
}

你可以像这样用你的数组来调用它：

int main() {
    int arr[] = {0xf, 0x1, 0x3};

    std::cout << std::hex << Xor(arr) << '\n';
}

输出：

您可以查看这些模板@cppinsights 的结果。只需按下▶按钮，你就会看到上面的Xor(arr)变成return (arr[0UL] ^ arr[1UL]) ^ arr[2UL];

上面的折叠表达式至少需要 C++17。适用于 C++98 及更高版本的解决方案可以改用递归。

例子：

namespace detail {

template<std::size_t> struct index_tag{}; // one type per index used

template<class T, size_t N, size_t I> // main function template
T Xor_helper(const T(&arr)[N], index_tag<I>) {
    // recurse using `index_tag<I - 1>`:
    return Xor_helper(arr, index_tag<I - 1>()) ^ arr[I];
}

// Recursion stops when `index_tag<0>` is used:
template<class T, size_t N>           // terminating case
T Xor_helper(const T(&arr)[N], index_tag<0>) {
    return arr[0]; // no recursion, just return the value
}
} // namespace detail

template<class T, size_t N>
T Xor(const T(&arr)[N]) {
    // Call the helper using the index_tag for the last index in the array:
    return detail::Xor_helper(arr, detail::index_tag<N - 1>());
}

您还可以看到这些模板将如何被实例化@cppinsights。

【讨论】：

【解决方案2】：

成功了： std::accumulate(arr.begin(), arr.end(), arr[0], std::bit_xor());

【讨论】：

你应该接受@orlp 的回答而不是重复它。
@MattTimmermans，我已经在更新页面之前发布了我的解决方案并注意到他的回答，所以我没有看到它。
我对你的答案投了反对票，不是因为我是第一个，而是因为你的答案不正确。它将在 XOR 计算中包含两次arr[0]，从而将其取消。尝试在 std::array<int, 1> arr = {1}; 上计算它，你会发现它错误地返回 0。如果 arr 是一个零大小的序列，它也会出现段错误。
是的，这是错误的。您应该从 0 而不是 arr[0] 开始累积。 @orlp 的答案是正确的

【解决方案3】：

在 C++14 中：

std::accumulate(arr.begin(),
                arr.end(),
                0,
                std::bit_xor<void>())

【讨论】：

OP 没有说明数组的类型，所以 (int)0 可能会调整为正确的类型。
是的，为了完全正确和通用，我们需要将0 替换为static_cast<decltype(*arr.begin())>(0)。但是 OP 的示例仅显示值为 0 和 1 的整数，在这种情况下这很好。
我认为在这种情况下需要std::decay_t/std::remove_reference_t。
@Jarod42 很可能，我已经有一段时间没有编写完全通用的 C++ 代码了。