c++ - ¿Puedo implementar max(A, max(B, max(C, D)) usando expresiones de plegado?

templates variadic-templates

Question

Mientras intentaba jugar con las expresiones de C ++ 17 fold, intenté implementar el sizeof máximo donde el resultado es el máximo del sizeof de los tipos. Tengo una versión fea que utiliza variable y una lambda, pero no puedo pensar en una forma de usar expresiones de doblez y std::max() para obtener el mismo resultado.

Esta es mi versión plegable:

template<typename... T>
constexpr size_t max_sizeof(){
    size_t max=0;
    auto update_max = [&max](const size_t& size) {if (max<size) max=size; };
    (update_max(sizeof (T)), ...);
    return max;
}


static_assert(max_sizeof<int, char, double, short>() == 8);
static_assert(max_sizeof<char, float>() == sizeof(float));
static_assert(max_sizeof<int, char>() == 4);

Me gustaría escribir una función equivalente usando expresiones de doblez y std::max() . Por ejemplo para 3 elementos se debe expandir a

return std::max(sizeof (A), std::max(sizeof(B), sizeof (C)));

¿Es posible hacer eso?

Answer 1

Me gustaría escribir una función equivalente usando expresiones de doblez y std::max . Por ejemplo para 3 elementos se debe expandir a

return std::max(sizeof (A), std::max(sizeof(B), sizeof (C)));

Otra posible solución (basada en la recursión, no en la expresión de plegado) es la siguiente

template <typename T0>
constexpr std::size_t max_sizeof ()
 { return sizeof(T0); }

template <typename T0, typename T1, typename ... Ts>
constexpr std::size_t max_sizeof ()
 { return std::max(sizeof(T0), max_sizeof<T1, Ts...>()); }

Answer 2

Claro, no hay problema.

template<class Lhs, class F>
struct foldable_binop_t {
  Lhs lhs;
  F f;
  template<class Rhs>
  auto operator*(Rhs&& rhs) &&
  -> foldable_binop_t< std::result_of_t<F&(Lhs&&, Rhs&&)>, F >
  {
    return { f(std::forward<Lhs>(lhs), std::forward<Rhs>(rhs)), std::forward<F>(f) };
  }
  Lhs operator()() && { return std::forward<Lhs>(lhs); }
  operator Lhs() && { return std::move(*this)(); }
  Lhs get() && { return std::move(*this); }
};
template<class F>
struct foldable_t {
  F f;
  template<class Lhs>
  friend foldable_binop_t<Lhs, F> operator*( Lhs&& lhs, foldable_t&& self ) {
    return {std::forward<Lhs>(lhs), std::forward<F>(self.f)};
  }
  template<class Rhs>
  foldable_binop_t<Rhs, F> operator*( Rhs&& rhs ) && {
    return {std::forward<Rhs>(rhs), std::forward<F>(f)};
  }
};
template<class F>
foldable_t<F> foldable(F f) { return {std::move(f)}; }

código de prueba:

template<class...Xs>
auto result( Xs... xs ) {
  auto maxer = [](auto&&...args){return (std::max)(decltype(args)(args)...);};
  return ((0 * foldable(maxer)) * ... * xs).get();
}
template<class...Xs>
auto result2( Xs... xs ) {
  auto maxer = [](auto&&...args){return (std::max)(decltype(args)(args)...);};
  return (foldable(maxer) * ... * xs).get();
}

int main() {
  int x = result2( 0, 7, 10, 11, -3 ); // or result
  std::cout << x << "/n";
}

Ejemplo vivo .

Personalmente me encuentro

  auto maxer = [](auto&&...args){return (std::max)(decltype(args)(args)...);};

molesto escribir todo el tiempo, así que

#define RETURNS(...) /
  noexcept(noexcept(__VA_ARGS__)) /
  -> decltype(__VA_ARGS__) /
  { return __VA_ARGS__; }

#define OVERLOADS_OF(...) /
  [](auto&&...args) /
  RETURNS( __VA_ARGS__( decltype(args)(args)... ) )

lo hace

template<class...Xs>
auto result3( Xs... xs ) {
  return (foldable(OVERLOADS_OF((std::max))) * ... * xs).get();
}

o incluso

template<class...Xs>
constexpr auto result4( Xs... xs )
  RETURNS( (foldable(OVERLOADS_OF((std::max))) * ... * xs).get() )

lo que parece ser más expresivo, y obtiene noexcept / constexpr right, etc.

Answer 3

No es una expresión de plegado, sino otra forma en que c ++ 17 ofrece, if constexpr :

template<class X, class Y, class...Ts>
constexpr std::size_t max_sizeof()
{
    auto base = std::max(sizeof(X), sizeof(Y));

    if constexpr (sizeof...(Ts) == 0)
    {
        // nothing
    }
    else if constexpr (sizeof...(Ts) == 1)
    {
        base = std::max(base, sizeof(Ts)...);
    }
    else
    {
        base = std::max(base, max_sizeof<Ts...>());
    }
    return base;
}

Answer 4

Probablemente no es lo que querías escuchar, pero no. No es posible hacer eso (puramente ¹ ) con expresiones de doblez. Su misma gramática simplemente no lo permite:

[expr.prim.fold]

Una expresión de pliegue realiza un pliegue de un paquete de parámetros de plantilla sobre un operador binario .

fold-expression:
  ( cast-expression fold-operator ... )
  ( ... fold-operator cast-expression )
  ( cast-expression fold-operator ... fold-operator cast-expression )
fold-operator: one of
  +   -   *   /   %   ^   &   |   <<   >> 
  +=  -=  *=  /=  %=  ^=  &=  |=  <<=  >>=  =
  ==  !=  <   >   <=  >=  &&  ||  ,    .*   ->*

Simplemente porque una expresión de llamada de función no es un operador binario en el sentido de la gramática pura.

_{¹ Consulte las otras respuestas excelentes.}

Answer 5

Si quiere usar expresiones de plegado aquí, entonces necesita usar un operador para invocar std::max lugar de una llamada de función. Aquí hay un ejemplo abusando del operator^ para ese fin:

namespace detail {
    template<typename T, std::size_t N = sizeof(T)>
    struct type_size : std::integral_constant<std::size_t, N> { };

    template<typename T, auto M, typename U, auto N>
    constexpr auto operator ^(type_size<T, M>, type_size<U, N>) noexcept {
        return type_size<void, std::max(M, N)>{};
    }
}

template<typename... T>
constexpr std::size_t max_sizeof() noexcept {
    using detail::type_size;
    return (type_size<T>{} ^ ... ^ type_size<void, 0>{});
    // or, if you don''t care to support empty packs
    // return (type_size<T>{} ^ ...);
}

Demostración en línea

EDITAR: la sugerencia de @ Barry de eliminar T de type_size (renombrado max_val aquí):

namespace detail {
    template<auto N>
    struct max_val : std::integral_constant<decltype(N), N> { };

    template<auto M, auto N, auto R = std::max(M, N)>
    constexpr max_val<R> operator ^(max_val<M>, max_val<N>) noexcept {
        return {};
    }
}

template<typename... T>
constexpr std::size_t max_sizeof() noexcept {
    using detail::max_val;
    return (max_val<sizeof(T)>{} ^ ... ^ max_val<std::size_t{}>{});
    // or, if you don''t care to support empty packs
    // return (max_val<sizeof(T)>{} ^ ...);
}

Demostración en línea

Externamente, ambas implementaciones son equivalentes; en términos de implementación, yo personalmente prefiero el primero, pero YMMV. : -]

Answer 6

Solo para jugar con c ++ 17 expresiones de plegado.

template <typename ... Ts>
constexpr std::size_t max_sizeof ()
 {
   std::size_t  ret { 0 };

   return ( (ret = (sizeof(Ts) > ret ? sizeof(Ts) : ret)), ... ); 
 }

o, usando el hecho de que std::max() es constexpr partir de C ++ 14 (por lo que está en C ++ 17)

template <typename ... Ts>
constexpr std::size_t max_sizeof ()
 {
   std::size_t  ret { 0 };

   return ( (ret = std::max(sizeof(Ts), ret)), ... ); 
 }

No es realmente diferente de su versión original.

Answer 7

Solo por diversión, una variación del tema sobre la brillante solución de ildjarn

namespace detail
 {
   template <std::size_t N>
   struct tSizeH : std::integral_constant<std::size_t, N> { };

   template <std::size_t M, std::size_t N>
   constexpr tSizeH<std::max(M, N)> operator^ (tSizeH<M>, tSizeH<N>);
 }

template <typename ... T>
constexpr std::size_t max_sizeof() noexcept
 { return decltype((detail::tSizeH<sizeof(T)>{} ^ ...))::value; }

Un poco simplificado porque (a) la clase auxiliar usa solo el sizeof() del tipo (resuelto directamente en max_sizeof() , (b) no usa el valor del terminal en función de void y cero, (c) el operator^() se declara pero no se implementa (no hay necesidad de implementarlo: interés solo por el tipo de devolución) y (d) max_sizeof() usa decltype() lugar de llamar al operator^() (por lo que no es necesario implementarlo).

Answer 8

Ya que nadie publicó este como una respuesta todavía, la forma más fácil de hacerlo con un esfuerzo mínimo es simplemente usar la sobrecarga de std::max() que está preparada para este problema: la que toma una lista de initializer_list :

template<typename... T>
constexpr size_t max_sizeof() {
    return std::max({sizeof(T)...});
}