支持动态选择的C++模板类型
支持动态选择的C++模板类型
提问于 2018-06-08 03:20:38
我正在寻找一种结构，它允许编译器为模板参数中的给定整数选择最小数据类型。我自己找不到解决方案的问题是我想如何使用它：
template<typename T, min_type<max_elements_to_store> max_elements_to_store>
class testClass {
private:
T data[max_elements_to_store];
min_type<max_elements_to_store> currently_selected_element;
};宏"min_type“应该为给定的max_elements_to_store (uint8_t、uint16_t、uint32_t、uint64_t)动态选择位数最少的类型。我可以通过简单地将min_type<>替换为给定的数据类型来修复它，但是这种数据类型通常不是最佳的选择。例如，
template<typename T, uint64_t max_elements_to_store>
class testClass {
private:
T data[max_elements_to_store];
uint64_t currently_selected_element;
};
TestClass<uint8_t, 12> testObject;在这里，数组只能容纳12个元素，currently_selected_element变量浪费了很多位，而这些位对于只访问12个元素来说根本不是必需的。这似乎只是一个小问题，但对于访问类中数据的许多变量来说，这会变得更糟……
这个问题有解决方案吗？我希望我要找的东西很清楚。
提前感谢！激发灵感
回答 2
Stack Overflow用户
回答已采纳
发布于 2018-06-08 03:34:37
其中一种方法是使用std::conditional
#include <type_traits>
#include <cstdint>
#include <limits>
template<std::size_t Count>
using min_type = std::conditional_t<Count <= std::numeric_limits<uint8_t>::max(), uint8_t,
std::conditional_t<Count <= std::numeric_limits<uint16_t>::max(), uint16_t,
std::conditional_t<Count <= std::numeric_limits<uint32_t>::max(), uint32_t,
std::conditional_t<Count <= std::numeric_limits<uint64_t>::max(), uint64_t, void>>>>;
// test: all of the following pass
static_assert(std::is_same_v<min_type<12>, uint8_t>);
static_assert(std::is_same_v<min_type<1024>, uint16_t>);
static_assert(std::is_same_v<min_type<70000>, uint32_t>);
static_assert(std::is_same_v<min_type<5000000000>, uint64_t>);
template<typename T, std::size_t max_elements_to_store>
class testClass {
private:
T data[max_elements_to_store];
min_type<max_elements_to_store> currently_selected_element;
};
TestClass<uint8_t, 12> testObject;注意:正如@François Andrieux在评论中指出的那样，由于填充，这不会节省任何内存(除非您使用编译器特定的扩展来强制压缩类的表示形式)。
Stack Overflow用户
发布于 2018-06-08 04:28:58
下面是另一种解决方案，使用常量表达式函数来索引类型选项的元组。
#include <iostream>
#include <tuple>
template <size_t size>
struct min_type {
constexpr static inline size_t log2(size_t n) {
return ( (n<2) ? 0 : 1+log2(n/2));
}
constexpr static inline size_t get_index(size_t last,size_t value) {
return value == 8 ? last : get_index(last+1,value/2);
}
constexpr static inline std::size_t min_type_size(std::size_t v) {
v--; v |= v >> 1; v |= v >> 2; v |= v >> 4;
v |= v >> 8; v |= v >> 16; v++;
return v < 8 ? 8 : v;
}
using type_options = std::tuple<uint8_t,uint16_t,uint32_t,uint64_t>;
using type = typename std::tuple_element<
get_index(0,min_type_size(log2(size))),
type_options>::type;
};
template<typename T, size_t max_elements_to_store>
class testClass {
//private:
public:
T data[max_elements_to_store];
typename min_type<max_elements_to_store>::type currently_selected_element;
};
int main()
{
min_type<0xff>::type uint_8_value;
min_type<0xffff>::type uint_16_value;
min_type<0xffffffff>::type uint_32_value;
min_type<0xffffffffffffffff>::type uint_64_value;
static_assert(std::is_same< decltype(uint_8_value),uint8_t>::value,"...");
static_assert(std::is_same< decltype(uint_16_value),uint16_t>::value,"...");
static_assert(std::is_same< decltype(uint_32_value),uint32_t>::value,"...");
static_assert(std::is_same< decltype(uint_64_value),uint64_t>::value,"...");
testClass<int,12> testcls;
static_assert(std::is_same< decltype(testcls.currently_selected_element),uint8_t>::value,"...");
return 0;
}页面原文内容由Stack Overflow提供。腾讯云小微IT领域专用引擎提供翻译支持
原文链接：
https://stackoverflow.com/questions/50748761
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