使用模板函数的 C++ 模板元编程

Question

我最近一直在学习 C++ 中的模板元编程。 在检查了计算阶乘示例之后，想知道是否可以仅使用模板函数而不是模板类来完成同样的事情。 我的第一次尝试如下所示

#include <stdio.h>
#include <iostream>

using namespace std;

template <int t>
int multiply(t)
{
    return (multiply(t-1) * t);
}

template <>
int multiply(1)
{
    return 1;
}

int main () {
    cout << multiply(5) << endl;
    return 0;

}

但是我得到以下编译器错误

temp.cpp:7: error: template declaration of 'int multiply'
temp.cpp:14: error: expected ';' before '{' token
temp.cpp: In function 'int main()':
temp.cpp:19: error: 'multiply' was not declared in this scope

我可以使用模板函数进行这样的模板元编程吗？这是允许的吗？

Answer 1

正如 tobi303 在评论中所述，仅使用 (t) 作为函数的参数列表，其中 t 不是类型名称，是没有意义的。

由于 int t 是模板参数，而不是常规参数，它应该只出现在模板参数列表中(在 < 和 > 尖括号之间)，而不是在函数参数列表中(在 ( 和 ) 括号之间) .模板参数也必须这样传递，即 multiply<5>() 而不是代码中的 multiply(5)。

你可以使用类似的东西:

#include <iostream>

using namespace std;

template <int t>
constexpr int multiply() {
    return multiply<t - 1>() * t;
}

template <>
constexpr int multiply<1>() {
    return 1;
}

int main () {
    cout << multiply<5>() << endl;
    return 0;
}

另请注意，我添加了 constexpr(C++11 及更高版本)以便始终能够在编译时计算这些函数。但是，编译器不会强制在编译时而不是在运行时评估这些，您可能仍会以运行时开销告终。