递归变量模板

Question

我尝试像使用其他一些模板一样使用变量模板，例如：我们已经知道如何计算 Fibonacci number or the power of a number using metaprogramming with template objects wrapping a static value or a enum value。

所以，我做的第一件事就是尝试专门化一个模板变量，它按预期工作：

template <std::size_t VALUE> std::size_t value       = VALUE;
template <>                  std::size_t value<666u> = 1u;

std::cout << value<0u> << '\n';   // "0" as expected
std::cout << value<1u> << '\n';   // "1" as expected
std::cout << value<2u> << '\n';   // "2" as expected
std::cout << value<666u> << '\n'; // "1" as expected!!

知道变量模板专业化是可能的我已经尝试做一个变量模板斐波那契数：

template <std::size_t ITERATION>
std::size_t fibonacci = fibonacci<ITERATION - 1u> + fibonacci<ITERATION - 2u>;
template <> std::size_t fibonacci<1u> = 1u;
template <> std::size_t fibonacci<0u> = 0u;

int main()
{
    std::cout << fibonacci<5> << '\n'; // "8" expected;
    return 0;
}

我从 Wandbox 得到的错误如下：

error: expected primary-expression before ';' token
template <std::size_t ITERATION> std::size_t fibonacci = fibonacci<ITERATION - 1u> + fibonacci<ITERATION - 2u>;
                                                                                                              ^

我不知道我做错了什么，也不明白这个错误。我猜这个错误可能与我已经在使用变量模板时尚未定义的事实有关，所以我想知道是否有可能使用变量模板实现我的目标。

有什么提示吗？

非常感谢。

Answer 1

我的猜测是编译器尚未正确实现变量模板。例如，clang 3.7.0 会编译您的代码，但（修复了一个小错误：fibonacci<0u> = 1u）输出 0 而不是 8 for fibonacci<5>.

但是，如果我们这样做

std::cout << fibonacci<0> << '\n'; // "1" expected;
std::cout << fibonacci<1> << '\n'; // "1" expected;
std::cout << fibonacci<2> << '\n'; // "2" expected;
std::cout << fibonacci<3> << '\n'; // "3" expected;
std::cout << fibonacci<4> << '\n'; // "5" expected;
std::cout << fibonacci<5> << '\n'; // "8" expected;

然后我们得到了预期的结果。奇怪！

更新由于函数模板比变量模板更成熟，下面是解决方法：

template <std::size_t ITERATION>
constexpr std::size_t get_fibonacci()
{
    return get_fibonacci<ITERATION - 1u>() + get_fibonacci<ITERATION - 2u>();
}

template <>
constexpr std::size_t get_fibonacci<0u>() {
    return 1u;
}

template <>
constexpr std::size_t get_fibonacci<1u>() {
    return 1u;
}

template <std::size_t ITERATION>
std::size_t fibonacci = get_fibonacci<ITERATION>();

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