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Kann ich max (A, max (B, max (C, D))) mithilfe von Fold-Ausdrücken implementieren?

Beim Versuch, mit C++ 17-Falzausdrücken herumzuspielen, habe ich versucht, max sizeof zu implementieren, wobei das Ergebnis maximal der sizeof der Typen ist . Ich habe eine hässliche Falzversion, die Variable und ein Lambda verwendet, aber ich kann nicht Stellen Sie sich eine Möglichkeit vor, Faltenausdrücke und std::max() zu verwenden, um dasselbe Ergebnis zu erhalten.

Dies ist meine Faltversion:

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);

Ich möchte eine äquivalente Funktion schreiben, indem ich fold-Ausdrücke und std::max()..__ benutze. Zum Beispiel für 3 Elemente sollte es erweitert werden 

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

Kann man das machen?

24
NoSenseEtAl

Wahrscheinlich nicht das, was Sie hören wollten, aber nein. Das ist nicht möglich (rein1) mit Falzausdrücken. Ihre Grammatik erlaubt es einfach nicht:

[expr.prim.fold]

Ein Fold-Ausdruck führt eine Faltung eines Vorlagenparameterpakets über einem .__ aus. binärer Operator.

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

Einfach deshalb, weil ein Funktionsaufrufausdruck kein binärer Operator im Sinne der reinen Grammatik ist.


1 Verweisen Sie auf die anderen hervorragenden Antworten .

24
StoryTeller

Wenn Sie hier Fold-Ausdrücke verwenden möchten, müssen Sie statt eines Funktionsaufrufs irgendwie einen Operator zum Aufrufen von std::max Verwenden. Hier ist ein Beispiel, das operator^ Zu diesem Zweck missbraucht:

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>{} ^ ...);
}

Online Demo


BEARBEITEN: @ Barrys Vorschlag, T aus type_size Zu entfernen (hier umbenannt in max_val):

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)>{} ^ ...);
}

Online Demo

Äußerlich sind beide Implementierungen gleichwertig; In Bezug auf die Umsetzung bevorzuge ich persönlich die erstere, aber YMMV. : -]

18
ildjarn

Da dies noch niemand als Antwort veröffentlicht hat, ist der einfachste Weg, dies mit minimalem Aufwand zu tun, die Überladung von std::max() , die für dieses Problem vorbereitet ist, zu verwenden: die, die einen initializer_list benötigt:

template<typename... T>
constexpr size_t max_sizeof() {
    return std::max({sizeof(T)...});
}
17
Barry

Nur um mit c ++ 17-fach Ausdrücken zu spielen

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

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

oder mit der Tatsache, dass std::max()constexpr ab C++ 14 ist (also in C++ 17)

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

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

Nicht wirklich verschieden von Ihrer ursprünglichen Version.

6
max66

Sicher kein Problem.

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)}; }

testcode:

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";
}

Live-Beispiel .

Persönlich finde ich

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

nervig zu schreiben, so

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

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

macht es 

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

oder auch

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

was aussieht ausdrucksstärker, und noexcept/constexpr richtig usw.

Ich möchte eine äquivalente Funktion mit Fold-Ausdrücken und std::max Schreiben. Zum Beispiel für 3 Elemente, auf die es erweitert werden soll

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

Eine andere mögliche Lösung (basierend auf der Rekursion nicht des Fold-Ausdrucks) ist die folgende

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...>()); }
1
max66

Kein Falzausdruck, aber eine andere Möglichkeit, die C++ 17 bietet - 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;
}
1
Richard Hodges

Nur zum Spaß eine Variation des Themas über die geniale Lösung von 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; }

Ein wenig vereinfacht, weil (a) die Helfer-Klasse nur die sizeof() des Typs verwendet (direkt in max_sizeof() aufgelöst, (b) keine Verwendung des Endwerts basierend auf void und Null, (c) die operator^() ist deklariert, jedoch nicht implementiert Es ist nicht notwendig, es zu implementieren: Interesse besteht nur für den Rückgabetyp.) und (d) max_sizeof() verwenden decltype() anstelle des Aufrufs von operator^() (es ist also keine Implementierung erforderlich).

0
max66