C++ 编译期计算

C++ 编译期计算

模板元编程是个强大的工具，据说足以作为一门完备的语言了。这里只是简单记录一下，利用模板实现编译期计算的方式。

sum([1,...n])

#include <stdio.h>

// 递推公式
template<int n>
class Sum {
public:
    static const int value = n + Sum<n-1>::value;
};

// 边界值特化
template <>
class Sum<0> { // 注意 0 的位置
public:
    static const int value = 0; // 注意全都是静态常量，才能保存到binary中const区
};

int main() {
    printf("%d\n", Sum<100>::value);
}

斐波那契数列

template <int num>
class Fibonacci {
public:
    static const int value = Fibonacci<num - 1>::value + Fibonacci<num - 2>::value;
};

template <>
class Fibonacci<0> {
public:
    static const int value = 0;
};

template <>
class Fibonacci<1> {
public:
    static const int value = 1;
};

组合数

template <int n, int m>
class Combinatorial {
public:
    static const int value = Combinatorial<n - 1, m>::value + Combinatorial<n - 1, m - 1>::value;
};

template <int m>
class Combinatorial<0, m> {
public:
    static const int value = 0;
};

template <int n>
class Combinatorial<n, 0> {
public:
    static const int value = 1;
};

template <>
class Combinatorial<0, 0> { // 可以同时匹配 <0,m> 和 <n,0> 的 <0,0> 需要特别给出
public:
    static const int value = 1;
};