递归地推导缺失模板特化的值类型

Question

我现在有一个模板，它根据作为参数给定的要存储的位数推导出具体类型：

template<unsigned char BITS>
struct Register {
    using type = unsigned long;
};

template<>
struct Register<0> {
    using type = void;
};

template<>
struct Register<8> {
    using type = unsigned char;
};

template<>
struct Register<16> {
    using type = unsigned short;
};

template<>
struct Register<32> {
    using type = unsigned long;
};

是否可以扩展此模板，使其针对给定的位数自动推断出下一个更高专业化的类型？这意味着：

Register<1..8> 导致专业化 Register<8>
Register<9..16>实际使用Register<16>和
寄存器<17..32> 导致寄存器<32>。

我想到了Register这样的解决方案，就是推导类型Register。但我不确定这是否是正确的方法，是否可以做到。

然而，对于所有 >=33 的值，它应该推断类型为 void 或 Register<0>。

示例：

Register<4>::type value;  // Register<8> will be used
Register<33>::type value = 1; // Compile error -> type is void

这样可行吗？

Answer 1

首先，你需要引入一个定义递归的基本模板：

template< int N > struct impl_Int
{
    using type = impl_Int<N+1>::type;
};

接下来，定义固定尺寸的特化：

const int impl_CHAR = sizeof(signed char) != sizeof(short)
    ? sizeof(signed char) * CHAR_BIT
    : INT_MIN;
template<> struct Register<impl_CHAR>
{
    using type = char;
};

const int impl_SHORT = sizeof(short) != sizeof(int)
    ? sizeof(short) * CHAR_BIT
    : INT_MIN + 1;
template<> struct Register<impl_SHORT>
{
    using type = short;
};

const int impl_INT = sizeof(int) != sizeof(long)
    ? sizeof(int) * CHAR_BIT
    : INT_MIN + 2;
template<> struct Register<impl_INT>
{
    using type = int;
};

const int impl_LONG = sizeof(long) * CHAR_BIT;
template<> struct Register<impl_LONG>
{
   using type = long;
};

最后，定义终止特化：

template<> struct Register<INT_MAX>
{
    using type = void;
};

有关实际示例，请参阅 here。

对于生产实施，您可能会将这些常量值隐藏在 impl 命名空间中，然后写入：

template <int N>
using Register = impl::Register<N>;

另请注意，您可以通过使用 C++11 fixed width integers 并对其大小进行硬编码来稍微简化此操作。这将消除对常量的需要：

#include <climits>
#include <cstdint>

template< int N > struct Register
{
    using type = typename Register<N+1>::type;
};

template<> struct Register<8>
{
    using type = std::int8_t;
};

template<> struct Register<16>
{
    using type = std::int16_t;
};

template<> struct Register<32>
{
    using type = std::int32_t;
};

template<> struct Register<64>
{
    using type = void;
};

int main() {
    using T1 = Register<3>::type;
    using T2 = Register<35>::type;
    T1 v1;
    T2 v2; // This line fails to compile: T2 is void.
}

Live example

递归地推导缺失模板特化的值类型

Deduce value type for missing template specializations recursively

c++

templates

template-specialization