C++用模板求解开方(你不得不知道的模板带给我们的运行效率)
2015-05-30 17:53
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#include <iostream> using namespace std; template<int N,int low=0,int high=N> class Sqrt { public: enum{mid=(low+high+1)/2}; enum{result = (mid*mid>N) ? Sqrt<N,low,mid-1> :: result : Sqrt<N,mid,high> :: result}; }; template<int N,int M> class Sqrt<N,M,M> { public: enum{result=M}; }; int main() { cout<<Sqrt<16>::result<<endl; return 0; } //这个方法虽然可以求开平方,但是?:这个表达式 //会将每一个步骤的结果都逐步进行下去,无疑会 //在编译阶段造成大量空间浪费,于是有了下面这种 //方法进行选择。 //^_^,模板很强大. #include <iostream> using namespace std; //根据第一个参数的类型选择第二个参数或者第三个参数. template<bool select,typename Ta,typename Tb> class IsElseTrue{ }; template<typename Ta,typename Tb> class IsElseTrue<true,Ta,Tb>//模板特化 { public: typedef Ta ResultT; }; template<typename Ta,typename Tb> class IsElseTrue<false,Ta,Tb>//模板特化 { public: typedef Tb ResultT; }; template<int N,int low=0,int high=N> class Sqrt { public: enum{mid=(low+high+1)/2}; typedef typename IsElseTrue<(mid*mid>N),Sqrt<N,low,mid-1>,Sqrt<N,mid,high> > :: ResultT ReBt; //这里就会选择正确的方向进行开方,正真的实现了二分的效果. enum{result=ReBt::result}; }; template<int N,int S> class Sqrt<N,S,S> { public: enum{result=S};//结束时S就是所求的结果。 }; int main() { cout<<Sqrt<16>::result<<endl; return 0; } //模板递归式求解开方。 #include <iostream> using namespace std; template<int N,int X=0> class Sqrt { public: enum{result=(X*X<N)?(Sqrt<N,X+1>::result):(X)}; }; template<int N> class Sqrt<N,N> { public: enum{result=N}; }; int main() { cout<<Sqrt<225>::result<<endl; return 0; } //看起来好像我们在第二步X+1=2时就已经结束递归了,实际上 //?:运算符会对两个分支都进行实列化,于是它又会多余的进行 //一些递归,于是我们这里可以使用选择性模板类解决,代码如 //下面 #include <iostream> using namespace std; template<int N> class Value { public: enum{result=N}; }; template<bool select,typename Ta,typename Tb> class IsElseTrue{}; template<typename Ta,typename Tb> class IsElseTrue<true,Ta,Tb> { public: typedef Ta ResultT; }; template<typename Ta,typename Tb> class IsElseTrue<false,Ta,Tb> { public: typedef Tb ResultT; }; template<int N,int X=0> class Sqrt { public: typedef typename IsElseTrue< (X*X<N) , Sqrt<N,X+1> , Value<X> > :: ResultT RT; enum{result=RT::result}; }; //这里我们选择了?:的分支,减少了编译时期的花费代价 //再次体现了模板的强大. int main() { cout<<Sqrt<16>::result<<endl; return 0; }
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