编译时展开循环

Unroll loop at compile time

本文关键字：循环 编译      更新时间：2023-10-16

我想将一堆行写入i = 0,1, ... , nfoo(i)形式的C++文件中，有没有办法在编译时做到这一点？

我想这样做，因为我有一个模板化类：

template <int X> class MyClass{ ... }

我想用这样的方式测试它对"X"的许多不同值进行测试：

for (int i = 0; i < n; i++) {
MyClass<i> bar;
bar.method()
}

这不起作用，因为它希望在编译时确定作为模板值传递的值。

我可以写出整个事情：

MyClass<0> bar0; bar0.method();
MyClass<1> bar1; bar1.method();

我可以做一个定义来加快它的速度，比如：

#define myMacro(x) MyClass<x> bar_x; bar_x.method();

但我仍然必须在任何地方写myMacro，并且我会想要经常更改范围以使这是明智的。如果我能写出某种宏版本的 for 循环，它会为我节省很多时间。

更新：我实际上需要将变量传递给我的方法，所以我对 @Pascal 给出的接受答案进行了轻微更改

template<int X> class MyClass { public: void foo(int Y) { std::cout << X Y<< std::endl; } };
template<int X> inline void MyTest(int Y) { MyTest<X - 1>(Y); MyClass<X-1> bar; bar.foo(Y); }
template<> inline void MyTest<1>(int Y) { MyClass<0> bar; bar.foo(Y); }

更接近"宏方式"的解决方案可以是模板递归：

template<int X> class MyClass { public: void foo() { std::cout << X << std::endl; } };
template<int X> inline void MyTest() { MyTest<X - 1>(); MyClass<X-1> bar; bar.foo(); }
template<> inline void MyTest<1>() { MyClass<0> bar; bar.foo(); }
int main()
{
MyTest<5>();
return 0;
}

这个例子的输出是：

0
1
2
3
4

如果你的循环阈值在编译时是已知的，这非常简单：

template<class CB, size_t... Is> void unroll_loop_impl(std::index_sequence<Is...> {}, CB&& cb) {
void* aux[] = {(cb(Is), nullptr)...};
(void)aux;
}

template<size_t N, class CB> void unroll_loop(CB&& cb) {
using index_seqeunce_t = std::make_index_sequence<N>;
unroll_loop_impl(std::move(cb), index_sequence_t{});
}
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