《探索现代化C++》泛读笔记摘要18

Chapter 5 元编程

在C++的编译过程中进行计算。

让编译器进行计算

#include <iostream>
 
using namespace std;
 
constexpr long fibonacci(long n)
{
    return n <= 2 ? 1 : fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
}
 
constexpr double square(double x) {
    return x * x;
}
 
int main()
{
    cout << fibonacci(15) << endl;
    cout << square(6) << endl;
}

通过IDA反汇编看，有的似乎也没有进行编译时计算。

C++20 consteval

#include <iostream>
 
using namespace std;
 
consteval long fibonacci(long n)
{
    return n <= 2 ? 1 : fibonacci(n - 1) + fibonacci(n - 2);
}
 
constexpr double square(double x) {
    return x * x;
}
 
int main()
{
    cout << fibonacci(15) << endl;
    cout << square(6) << endl;
}

强制函数在编译时进行计算。这个确实生效了。

判定质数问题

第一版

constexpr bool is_prime(int i)
{
    if(i==1)
        return false;
    if(i%2==0)
        return i == 2;
    for(int j=3;j<i;j+=2)
        if(i%j==0)
            return false;
}

第二版（这一版需要c++ stl的sqrt是constexpr修饰的。）

constexpr bool is_prime(int i)
{
    if (i == 1)
        return false;
    if (i % 2 == 0)
        return i == 2;
    int max_check= static_cast<int>(sqrt(i)) + 1;
    for (int j= 3; j < max_check; j+= 2)
        if (i % j == 0)
            return false;
    return true;
}

第三版

constexpr int const_abs(int i) {return i<0?-i:i;}
 
constexpr int square_root(int x)
{
    double r = x, dx=x;
    while(const_abs((r*r)-dx)>0.1){
        r = (r+dx/r)/2;
    }
    return static_cast<int>(r);
}
 
constexpr bool is_prime(int i)
{
    if(i==1)
        return false;
    if(i%2==0)
        return i == 2;
    int max_check = square_root(i)+1;
    for(int j=3;j<max_check;j+=2)
        if(i%j==0)
            return false;
    return true;
}

第四版

constexpr bool is_prime_aux(int i,int div)
{
    return div >= i ? true : (i % div == 0 ? false : is_prime_aux(i, div + 2));
}
 
const bool is_prime(int i)
{
    return i==1?false:
    (i%2==0?i==2:is_prime_aux(i,3));
}