我正在学习C ++模板元编程。我想知道以下结构之间的区别。假设阶乘的经典例子。
template <int n>
struct factorial
{
enum { fac = n*factorial<n-1>::fac };
};
factorial<4> ex;
（我们省略终止条件以简洁。）
template<int n> factorial<n> foo1(){return factorial<n>();}
template<int n> int foo2(){return n*foo2<n-1>();}
template<> int foo2<0>(){return 1;}
int ex2=foo2<4>()
template<int n>
int foo3(){
int k=1;
for(int i=2;i<=n;i++) k*=i;
return k;
}
int ex3=foo3<4>();
4个例子之间有什么区别？特别是，在编译时为每个变体做了什么？
很明显，示例1完全是编译时。我认为第二个也是编译时，但我不确定编译器的作用。第三个也是在编译时？我不确定。
第四个不是编译时间。 在编译时完成了什么？编译器是否为函数创建了代码生成器，其中n是＆＃34;替换＆＃34;按常数值？
请纠正我，或加入我的想法。
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4个例子之间有什么区别？特别是，在编译时为每个变体做了什么？
很明显，示例1完全是编译时。
非常正确：factorial<4>是一种类型，并且在编译时创建/计算类型。因此，在编译时计算4的阶乘。在运行时，类型ex的对象factorial<4>被初始化（可以初始化：编译器也可以在编译时自由执行）。
我认为第二个也是编译时，但我不确定编译器的作用。
我没有看到ex1行。
我想
factorial<4> ex1 = foo1<4>();
或者，从C ++ 11开始，也是
auto ex1 = foo1<4>();
答案与案例（1）完全相同：foo<N>()返回一个factorial<N>，它是一个类型，一个类型是创建/计算的编译时间;所以N的阶乘是计算编译时间;运行时调用（可以调用）函数foo1()并初始化（可以初始化）类型为ex1的对象factorial<4>。
第三个也是在编译时？我不确定。
否：它会返回int，而不是factorial<N>。它通常计算运行时间（即使编译器可以在编译时自由计算它）。
但是，从C ++ 11开始，您可以将foo2()写为constexpr函数，如下所示：
template<int n>
constexpr int foo2(){return n*foo2<n-1>();}
template<>
constexpr int foo2<0>(){return 1;}
constexpr函数可以在编译时或运行时计算，但是如果将它用于必须在编译时知道的值，则可以在编译时强制计算。
例如，初始化constexpr变量：
constexpr int ex2 = foo2<4>(); // factorial computed compile time
或者是C型数组的大小：
int a[foo2<4>()]; // factorial computed compile time
用于模板参数：
factorial<foo2()> ex; // factorial of factorial computed compile time
但constexpr功能可以更简单，更灵活。您可以将其编写为未模板化的递归函数，如下所示[警告：代码未经过测试]
constexpr int foo2 (int n)
{ return n ? n * foo2(n-1) : 1; }
这种方式foo2()可以计算（在运行时，显然）运行时变量的阶乘值。例如：
for ( auto i = 0 ; i < 5 ; ++i )
std::cout << i << "! = " << foo2(i) << std::endl;
观察foo2()在编译时仍然可用，但必须在编译时知道值n。
我的意思是
constexpr int i1 = 4; // i1 is usable compile time
int i2 = 4; // i2 isn't usable compile time
int f1 = foo2(4); // OK: computed run time (f1 isn't constexpr)
int f2 = foo2(i1); // OK: computed run time (f2 isn't constexpr)
int f3 = foo2(i2); // OK: computed run time (+ i2 ins't constexpr)
constexpr f4 = foo2(4); // OK: computed compile time
constexpr f5 = foo2(i1); // OK: computed compile time
constexpr f6 = foo2(i2); // compilation error! (i2 isn't constexpr)
第四个不是编译时间。编译时做了什么？编译器是否为函数创建了代码生成器，其中n是＆＃34;替换＆＃34;按常数值？
右。
但你可以定义它constexpr（从C ++ 14开始：它太复杂了，不能成为C ++ 11 constexpr函数），所以它可以在编译时计算出来-time或运行时，必须计算编译时必须在编译时知道该值。
constexpr int ex3 = foo3<4>(); // factorial computed compile time
作为foo2()，可以定义foo3() constexpr接收非模板参数（我重复一遍：从C ++ 14开始）[警告：代码未经过测试< /强>
constexpr int foo3 (int n)
{
int k = 1;
for (int i=2 ; i <= n ; i++ )
k *= i;
return k;
}
或者，以更紧凑的方式：
constexpr int foo3 (int n)
{
int ret = n ? n : 1;
while ( --n > 0 )
ret *= n;
return ret;
}