C++ 模板元编程|极客笔记

C++ 模板元编程

在C++中，模板元编程是一种利用模板来执行在编译时进行计算的技术。通过在代码中使用模板和这些模板参数的特殊化，我们可以在编译时生成代码，从而提高程序的性能和灵活性。

基本概念

在模板元编程中，我们主要使用模板和模板特化来实现编译时计算。模板是一种通用的代码定义，它定义了一种数据结构或算法的模式。通过模板特化，我们可以为特定的模板参数提供特定的实现。

template <int N>
struct Factorial {
    static const int value = N * Factorial<N-1>::value;
};

template <>
struct Factorial<0> {
    static const int value = 1;
};

在上面的示例中，我们定义了一个计算阶乘的模板类Factorial。通过模板特化，我们定义了当N为0时的值为1，其他情况下的值为N * Factorial<N-1>::value。

示例

下面是一个使用模板元编程计算阶乘的示例程序：

#include <iostream>

template <int N>
struct Factorial {
    static const int value = N * Factorial<N-1>::value;
};

template <>
struct Factorial<0> {
    static const int value = 1;
};

int main() {
    std::cout << Factorial<5>::value << std::endl;
    return 0;
}

运行结果为：

在这个示例中，我们通过模板元编程计算了5的阶乘，最终的结果为120。