C++ 模板中的自定义函数

Question

如果我使用带有 int 模板参数的 C++ class，例如：

template<int width> class ap_uint { ... }

然后我明白我可以从这种类型的特定宽度创建特定的定义，例如：

typedef ap_uint<72> data_t;

但是，如果我想说定义一个常量并将其传入，我有什么选择（除了定义）？像这样说：

#define WIDTH 72
typedef ap_uint<WIDTH> data_t;
typedef ap_uint<WIDTH / 8> mask_t; // Does this even work?

此外，是否可以在模板参数选择中定义一个函数或使用现有函数？像这样：

#define SIZE 1024
typedef ap_uint<ceil(log(SIZE, 2))> addr_t;

如果可能的话，我可以自己编写函数。

Answer 1

模板参数必须是常量表达式。因此，您的选项包括 #define、enum、const int 和 constexpr int 以及 expressions/functions，它们会产生常量表达式（特别是 constexpr 函数）。 constexpr int 是现代 C++ 的实现方式。

WIDTH / 8 确实有效。

本质上它必须是编译时常量

Answer 2

一些观察，排名不分先后。

(1) 你标记了 C++11，所以不仅 typedef 而且（更好的，恕我直言）还有 using

using data_t = ap_uint<72>;

(2) 你也可以 "templatize" using

template <int I>
using data_t = ap_uint<I+3>;

(3) "does this even work?"

#define WIDTH 72    
typedef ap_uint<WIDTH / 8> mask_t;

有效。

但是，鉴于您标记了 C++11，我建议避免使用 #define 并改用 constexpr 常量

constexpr auto WIDTH = 72;

using mask_t = ap_uint<WIDTH / 8>;

(4) "would it be possible to define a function or use an existing one in the template parameter selection"

C++11 之前的答案是：不。

但是你标记了 C++11 所以答案是：是的，但是函数必须是 constexpr 一个

例子

constexpr int foo (int a)
 { return a+3; }

constexpt int bar = 42;

using data_t = ap_uint<foo(bar)>; // compile: foo(bar) is a constant expression

int baz = 42;

using data_t2 = ap_uint<foo(baz)>; // compilation error! baz isn't a constant 
                                   // expression so foo(baz) isn't

(5) std::ceil() 和 std::log() 不是 constexpr 所以

#define SIZE 1024
typedef ap_uint<ceil(log(SIZE, 2))> addr_t;

不编译

(6) "I am fine having to write the functions myself, if that is even possible."

从 C++11 开始，这是可能的（示例参见第 (4) 点）。

不幸的是，只有从 C++14 开始才有可能编写复杂的 constexpr 函数。

在C++11中，一个constexpr函数几乎只能包含（稍微简化）一条return指令。

C++ 模板中的自定义函数

Custom Functions in C++ Template

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