Item 48 TMP编程介绍

最新推荐文章于 2025-08-09 18:46:25 发布

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#编程 #iterator #random #编译器 #access #list

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本文通过两个具体案例探讨了模板元编程（TMP）在C++中的应用，包括使用typeid处理迭代器类别的问题及其解决方案，以及如何在编译时计算阶乘。介绍了TMP编程的好处，并解释了为何它能够提高程序运行效率。

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Item 47介绍了一个advance的例子。如果用typeid的方式，会出现两个问题。其中之一如下：

template<typename IterT, typename DistT> void advance(IterT& iter, DistT d) { if (typeid(typename std::iterator_traits<IterT>::iterator_category) == typeid(std::random_access_iterator_tag)) { iter += d; // compile error } ... } void main() { std::list<int>::iterator iter; // list的iterator是双向的，不是随机存取的 ... advance(iter, 10); }

出错的原因，在于对advance实例化时，会发现其不支持随机访问，而使编译器无法处理iter += d这句话。
所以，最后问题的解决要用重载而不是用if语句。

这就是TMP编程：template metaprogramming。

所谓的TMP编程，好处是：
1> 使某些事情处理起来更简单。
2> 把某些事情从运行时搬到编译时。从而，程序运行的速度快，运行时错误及早发现。当然，编译时间会加长。

再来一个求阶乘的例子：

template<unsigned n> struct Factorial { enum { value = n * Factorial<n-1>::value }; }; template<> struct Factorial<0> { enum { value = 1 }; }; int main() { std::cout << Factorial<5>::value; std::cout << Factorial<10>::value; }

可以看到，递归都搞到编译里了，编译的时间能不长吗。