通用 Constexpr 查找 Table C++11

Question

我正在尝试构建一个通用查找 table，它采用生成器函数并在编译时创建 table time.Here 是 table 的代码，世代：

#ifndef CONSTEXPR_LOOKUPTABLE_H
#define CONSTEXPR_LOOKUPTABLE_H

#include <cstddef>

/* Generate a range */
template <std::size_t... Is>
struct seq{};

template <std::size_t N, std::size_t... Is>
struct gen_seq : gen_seq<N - 1, N - 1, Is...>{};

template <std::size_t... Is>
struct gen_seq<0, Is...> : seq<Is...>{};

/*
    The lookup table consisting of values to be 
    computed at compile-time
*/
template<std::size_t N, class T>
struct LookUpTable{
    std::size_t indexes[N];
    T values[N];

    static constexpr std::size_t length = N;
};

/*
   Generate the table from a generator function
*/
template <class Lambda, std::size_t... Is>
constexpr auto LookUpTableGenerator(seq<Is...>, Lambda f) ->
LookUpTable<sizeof...(Is), decltype(f(Is)...)>
{
    return {{ Is... }, { f(Is)... }};
}

template <std::size_t N, class Lambda>
constexpr auto LookUpTableGenerator(Lambda f) ->
decltype(LookUpTableGenerator(gen_seq<N>{}, f))
{
    return LookUpTableGenerator(gen_seq<N>{}, f);
}

#endif

这是主要功能：

#include <iostream>
#include <memory>
#include <vector>
#include <string>
#include "ConstExprLookupTable.h"

typedef unsigned short ushort;
typedef unsigned char byte;

/*
    There are only 10 digits (0 - 9)
*/
static constexpr ushort DIGITS = 10;
/*
   A table to prevent repeated division calculation:
        table[i][j] = (i + j) / 10;
*/
static constexpr ushort carry_table[DIGITS][DIGITS] = \
{ 
    {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0},
    {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1},
    {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1},
    {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1},
    {0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1},
    {0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1},
    {0, 0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1},
    {0, 0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1},
    {0, 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1},
    {0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1}
};

static constexpr double myFunc(double x)
{
    return x / DIGITS;
}

int main()
{
    constexpr std::size_t length = 100;
    auto table = LookUpTableGenerator<length>(myFunc);
    for (auto v : table.values){
        std::cout << v << " ";
    }
    std::cout << "\n";
}

但是，这会产生以下编译时错误：

ConstExprLookupTable.h:33:46: error: template argument 2 is invalid
 LookUpTable<sizeof...(Is), decltype(f(Is)...)>
                                              ^
ConstExprLookupTable.h:33:46: error: template argument 2 is invalid
ConstExprLookupTable.h:33:46: error: template argument 2 is invalid
ConstExprLookupTable.h:33:46: error: template argument 2 is invalid
ConstExprLookupTable.h:33:46: error: template argument 2 is invalid
ConstExprLookupTable.h:33:46: error: template argument 2 is invalid
ConstExprLookupTable.h:33:46: error: template argument 2 is invalid
ConstExprLookupTable.h:33:46: error: template argument 2 is invalid
ConstExprLookupTable.h:33:46: error: template argument 2 is invalid
ConstExprLookupTable.h:33:1: error: invalid use of template-name ‘LookUpTable’ without an argument list
 LookUpTable<sizeof...(Is), decltype(f(Is)...)>
 ^
ConstExprLookupTable.h:33:12: error: expected initializer before ‘<’ token
 LookUpTable<sizeof...(Is), decltype(f(Is)...)>
            ^
virt.cpp: In function ‘int main()’:
virt.cpp:88:53: error: no matching function for call to ‘LookUpTableGenerator(double (&)(double))’
     auto table = LookUpTableGenerator<length>(myFunc);

我的问题是（终于！）： 1）这可能吗？当我用具体类型（如 double）替换查找 table 的 class T 参数时，代码编译正常。 2）我认为错误在这里：

template <class Lambda, std::size_t... Is>
    constexpr auto LookUpTableGenerator(seq<Is...>, Lambda f) ->
    LookUpTable<sizeof...(Is), decltype(f(Is)...)>
    {
        return {{ Is... }, { f(Is)... }};
    }

好像不太喜欢decltype。在这种情况下 decltype 应该是什么？

Answer 1

有很多情况可以扩展包，但 decltype 不是其中之一。您必须将您的包包装在一些提取类型的元函数中。简单如：

template <typename T, typename... >
using first = T;

然后使用它：

template <class Lambda, std::size_t... Is>
constexpr auto LookUpTableGenerator(seq<Is...>, Lambda f) ->
LookUpTable<sizeof...(Is), first<decltype(f(Is))...>>

虽然所有 Is 都是同一类型 (size_t)，但您可以直接使用它：

template <class Lambda, std::size_t... Is>
constexpr auto LookUpTableGenerator(seq<Is...>, Lambda f) ->
LookUpTable<sizeof...(Is), decltype(f(std::declval<size_t>()))>

通用 Constexpr 查找 Table C++11

Generic Constexpr Lookup Table C++11

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constexpr

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