C/C++ Programming

C/C++について

• 再帰テンプレート
  • 例1. 1からnまでの和
  • 例2. 対数
  • 例3. 2進数定数
  • 例4. 整数の浮動小数表現
• 式テンプレート
• float型とdouble型
• gccとVC
• プロファイル

template<int n>
struct sum1toN {
    enum {
        value = sum1toN<n - 1>::value + n
    };
};

template<>
struct sum1toN<0> {
    enum {
        value = 0
    };
};

int main()
{
    printf("sum=%d\n", sum1toN<10>::value);
    return 0;
}

実行すると

    sum=55

と表示されます. この55はコンパイル時に決定されるので実行時には定数です.

    sum1toN<3>::value

と書くと, それは

    sum1toN<2>::value + 3

と展開され, 更にあと二回sum1toNが呼び出さて

    sum1toN<0>::value + 1 + 2 + 3

となったところで, テンプレートの特殊化sum1toN<0>が呼び出されて停止します. 結果,

    0 + 1 + 2 + 3

となり, コンパイラがこれを計算して6に置き換えます.

template<int n>
struct ilog2 {
    enum {
        value = ilog2<n / 2>::value + 1
    };
};

template<>
struct ilog2<0> {
    enum {
        value = -1
    };
};

繰り返し2で割り, もう割り切れなくなったところでテンプレートの特殊化が呼び出されます.

    ilog2<1>::value
    ilog2<2>::value
    ilog2<3>::value
    ilog2<4>::value
    ilog2<5>::value
    ilog2<7>::value
    ilog2<8>::value

はそれぞれ0, 1, 1, 2, 2, 2, 3という値に置き換えられます.

template<int n>
struct binary {
    enum {
        bit = n % 10,
        value = bit + (binary<n / 10>::value << 1)
    };
};

template<>
struct binary<0> {
    enum {
        bit = 0,
        value = 0
    };
};

binary<11110>::valueとすれば30となるわけですな.

template<int x>
struct positive_float_int2binary {
    enum {
        log2_x = ilog2<x>::value,
        exponent = (log2_x + 127) << 23,
        f = x - (1 << log2_x),
        mantissa = (log2_x <= 23) ? (f << (23 - log2_x)) : (unsigned(f) >> (log2_x - 23)),
        value = exponent | mantissa
    };
};

例2で作ったilog2を使っています. 名前がいまいちですが, まあ気にしない. 与えられた自然数xに対してx-ilog2<x>が浮動小数表現としての仮数部になります. 浮動小数の格納形式も参考にしていただければ. float型の制約上2²⁴あたりが限界です. コード内では負数などにも対応できるよう拡張しています.