c++ - 为模板传递非类型参数参数

Question

可能是愚蠢的问题:我正在尝试执行以下操作

template<unsigned int N>
class Foo{...}; // Define class Foo accordingly

int main(){
  for (unsigned int i = 0; i < 10; i++){
    Foo<i> f(3);
    f.show();
  }
  return 0;
}

正如你所想象的，它不会编译，因为变量 i不是const 。我知道这样做的原因是在非类型模板参数 Foo<i> 内分配的值必须在编译时知道，因为这里不是这种情况，所以它并不真正知道该怎么做。现在我想知道是否有办法解决这个问题。第一个想法当然是声明 unsigned int N作为 Foo 类的成员变量。

所以问题:是否可以使用模板参数实现上述所需的行为，或者我是否必须声明 unsigned int N作为我的类的成员变量？

P.S.:我试图找到一个相关的问题，但我发现的问题与如何使用非类型模板参数有关，他们没有完全回答问题。由于他们没有提到这是可能的，我认为这是不可能完成的......

编辑。

是否可以执行以下操作？

template<unsigned int N>
class Foo{...}; // Define class Foo accordingly

int main(){
  std::vector<Foo> v; // I know it's better with shared_ptr, etc.. but to get the idea..
  for (unsigned int i = 0; i < 10; i++){
    Foo<i> f(3);
    f.show();
    v.push_back( f );
  }
  return 0;
}

Answer 1

我们没有for constexpr在语言中，所以你不能直接这样做。你必须以某种方式模拟编译时 for环形。有多种选择。

1. 使用 std::integer_sequence (C++14) 和 int...包:

   template<int i>
   void foo() {
       Foo<i> f(3);
       f.show();
   }
   
   template<int... is>
   void foo(std::integer_sequence<int, is...>) {
      (foo<is>(), ...);  // expands into foo<0>(), foo<1>(), ..., foo<9>()
   }
   
   foo(std::make_integer_sequence<unsigned int, 10>{});
   

2. 使用递归和 if constexpr (C++17) 模拟 for循环:

   template<unsigned int i>
   void foo()
   {
       Foo<i> f(3);
       f.show();
   
       if constexpr (i + 1 < 10)
           foo<i + 1>();
   }
   
   foo<0>();
   

3. 使用 std::integral_constant (C++11) 和函数重载:

   void foo(std::integral_constant<unsigned int, 10>) {}
   
   template<unsigned int i>
   void foo(std::integral_constant<unsigned int, i>) {
       Foo<i> f(3);
       f.show();
       foo(std::integral_constant<unsigned int, i + 1>{});
   }
   
   foo(std::integral_constant<unsigned int, 0>{});
   

Foo<i>和Foo<j>是不同的 i 的不同类型和j 。您不能将不同的类型放入 std::vector 中。如果i s 在编译时已知，您可以创建 std::tuple的Foo<i> s。但这仍然需要使用一些模板技巧。