在编译时间创建查找表

Creating a lookup table at compile time

本文关键字：查找 创建 时间 编译      更新时间：2023-10-16

c noob此处。给定constexpr f？

，在编译时间创建数组{f(0), f(1), ..., f(1023)}的最简单方法是什么

您可以立即使用lambda：

#include <array>
using ResultT = int;
constexpr ResultT f(int i)
{
    return i * 2;
}
constexpr auto LUT = []
{
    constexpr auto LUT_Size = 1024;
    std::array<ResultT, LUT_Size> arr = {};
    for (int i = 0; i < LUT_Size; ++i)
    {
        arr[i] = f(i);
    }
    return arr;
}();
static_assert(LUT[100] == 200);

deviationn的解决方案需要C 17(对于constexpr lambda(。

作为一种补充，这里是一种与C 14

一起使用的解决方案 
#include <array>
constexpr int f(int i) { return 2 * i; }
template <std::size_t... I>
constexpr auto lookup_helper(std::index_sequence<I...>)
{
  return std::array<int, sizeof...(I)>({f(I)...});
}
template <size_t N>
constexpr auto lookup()
{
  return lookup_helper(std::make_index_sequence<N>());
}
int main()
{
  constexpr int N = 10;
  constexpr auto a = lookup<N>();
  // Check it works
  static_assert(a[N-1]==2*(N-1));
}

这个想法是使用std::index_sequence<I...>。但是，如果您可以使用C 17 deviationn的解决方案更方便。

lambda解决方案对于一次性而言是可以的。如果您必须制作几个，则可以使用类似的constexpr函数模板概括它：

#include <algorithm>
#include <array>
#include <cstdint>
template <typename T, std::size_t N, typename Generator>
constexpr std::array<T, N> make_array(Generator fn) {
    std::array<T, N> table = {};
    for (std::size_t i = 0; i != N; ++i) {
        table[i] = fn(i);
    }
    return table;
}

然后，您可以使用它来创建编译时查找表：

constexpr float doubler(std::size_t i) { return 2.0f * i; }
constexpr auto lookup_table = make_array<float, 5>(doubler);
static_assert(lookup_table[3] == 6.0f);
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