背景
考虑以下：
template <unsigned N>
struct Fibonacci
{
enum
{
value = Fibonacci<N-1>::value + Fibonacci<N-2>::value
};
};
template <>
struct Fibonacci<1>
{
enum
{
value = 1
};
};
template <>
struct Fibonacci<0>
{
enum
{
value = 0
};
};
这是一个常见的例子，我们可以将斐波那契数的值作为编译时常量：
int main(void)
{
std::cout << "Fibonacci(15) = ";
std::cout << Fibonacci<15>::value;
std::cout << std::endl;
}
但是您显然无法在运行时获得该值：
int main(void)
{
std::srand(static_cast<unsigned>(std::time(0)));
// ensure the table exists up to a certain size
// (even though the rest of the code won't work)
static const unsigned fibbMax = 20;
Fibonacci<fibbMax>::value;
// get index into sequence
unsigned fibb = std::rand() % fibbMax;
std::cout << "Fibonacci(" << fibb << ") = ";
std::cout << Fibonacci<fibb>::value;
std::cout << std::endl;
}
因为fibb不是编译时常量。
问题
所以我的问题是：
在运行时查看此表的最佳方法是什么？最明显的解决方案（“解决方案”应该轻描淡写）是有一个大的 switch 语句：
unsigned fibonacci(unsigned index)
{
switch (index)
{
case 0:
return Fibonacci<0>::value;
case 1:
return Fibonacci<1>::value;
case 2:
return Fibonacci<2>::value;
.
.
.
case 20:
return Fibonacci<20>::value;
default:
return fibonacci(index - 1) + fibonacci(index - 2);
}
}
int main(void)
{
std::srand(static_cast<unsigned>(std::time(0)));
static const unsigned fibbMax = 20;
// get index into sequence
unsigned fibb = std::rand() % fibbMax;
std::cout << "Fibonacci(" << fibb << ") = ";
std::cout << fibonacci(fibb);
std::cout << std::endl;
}
但是现在表格的大小是非常硬编码的，将其扩展为 40 并不容易。
我想出的唯一一个具有类似查询方法的方法是：
template <int TableSize = 40>
class FibonacciTable
{
public:
enum
{
max = TableSize
};
static unsigned get(unsigned index)
{
if (index == TableSize)
{
return Fibonacci<TableSize>::value;
}
else
{
// too far, pass downwards
return FibonacciTable<TableSize - 1>::get(index);
}
}
};
template <>
class FibonacciTable<0>
{
public:
enum
{
max = 0
};
static unsigned get(unsigned)
{
// doesn't matter, no where else to go.
// must be 0, or the original value was
// not in table
return 0;
}
};
int main(void)
{
std::srand(static_cast<unsigned>(std::time(0)));
// get index into sequence
unsigned fibb = std::rand() % FibonacciTable<>::max;
std::cout << "Fibonacci(" << fibb << ") = ";
std::cout << FibonacciTable<>::get(fibb);
std::cout << std::endl;
}
这似乎工作得很好。我看到的唯一两个问题是：
调用堆栈可能很大，因为计算 Fibonacci<2> 需要我们通过 TableMax 一直到 2，并且：
如果该值在表之外，则返回零而不是计算它。
那么我有什么遗漏吗？似乎应该有更好的方法在运行时挑选出这些值。
一个 switch 语句的模板元编程版本可能会生成一个特定数量的 switch 语句？
提前致谢。