用于模板中传递的cpp结构变量

如何解决用于模板中传递的cpp结构变量

我只想问问cpp中作为模板参数传递变量是否有任何用途

template<int a> struct foo {
    int x = a;
};

int main() {
    foo<2> bar;
    std::cout << bar.x;
}

像这样的东西可以编译，工作和cout的2，但是可以通过做同样的事情

struct foo {
    int x;
    foo(int a) : x(a) {}
};

int main() {
    foo bar(2);
    std::cout << bar.x;
}

那么在模板参数中使用变量有什么意义呢？我还可以看到使用第一种方法的一个大缺陷：变量a使用内存，并且在更改x之后不会被破坏，就像在第二个示例中调用构造函数之后一样。如果您对此做了一些合理的使用，可能会有所帮助。

解决方法

当您通过模板参数传递变量时，可以在编译时使用它。

例如，如果需要在类中创建静态大小的数组，则可以使用template参数传递数组的大小：

template <int TSize>
class Foo {
    [...] // Do whatever you need to do with mData.
private:
    std::array<int,TSize> mData;
};

模板参数中的常量有很多用途。

静态大小

这就是您开始实施std::array之类的方式的方法。

template <typename T,size_t SIZE>
struct Array {
    T data[SIZE];
}

模板参数始终在constexpr上下文中可用，因此它们可用作静态大小的数组的大小。

为算法提供编译时参数

另一个用途是参数化算法，如以下代码示例中所示。我们有一个uint32_t顺序的ARGB，但是要将其存储在文件中，我们可能需要将其重新排序为BGRA或RGBA。我们在编译时就知道顺序，因此我们可以使用ArgbOrder模板变量。

enum class ArgbOrder { ARGB,RGBA,BGRA };

struct ChannelOffsets {
    unsigned a;
    unsigned r;
    unsigned g;
    unsigned b;
};

// and we can get a constexpr lookup table from this enum
constexpr ChannelOffsets byteShiftAmountsOf(ArgbOrder format)
{
    ...
}

template <ArgbOrder order>
void encodeArgb(uint32_t argb,uint8_t out[4])
{
    // We can generate the shift amounts at compile time.
    constexpr detail::ChannelOffsets shifts = shiftAmountsOf(order);
    out[0] = static_cast<u8>(argb >> shifts.a);
    out[1] = static_cast<u8>(argb >> shifts.r);
    out[2] = static_cast<u8>(argb >> shifts.g);
    out[3] = static_cast<u8>(argb >> shifts.b);
}

void example() {
    encodeArgb<ArgbOrder::BGRA>(12345);
}

在此示例中，我们可以在编译时选择适当的查找表，并且运行时成本为零。在运行时只需要进行4个班次即可。

功能切换

我们可以使用bool模板变量来切换代码中的功能，例如：

template <bool handleZeroSpecially>
int div(int x,int y) {
    if constexpr (handleZeroSpecially) {
        return y == 0 ? 0 : x / y;
    }
    else {
        return x / y;
    }
}