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C++ 折叠表达式详解
2023-07-08 03:38:21 深夜i     --     --
C++ 折叠表达式 详解

折叠表达式是 C++11 中引入的一个新特性,用于在模板编程和泛型编程上具有重要作用。它能够使用一种简单的方式来对一些运算进行折叠,同时还能够简化模板元编程(TMP)中的复杂性和提高代码的可读性。本文将详细介绍 C++ 中的折叠表达式。

首先,我们来看一下折叠表达式的基本形式:`(pack op ... op pack)`。其中,`pack` 指的是一个参数包,`op` 是一个操作符,使用 `...` 表示需要折叠的参数列表。这个表达式的作用就是对这些参数进行从左到右的累加、乘法或者任意其他操作。

我们来看一个具体的例子:

 c++

template<typename ...T>

auto sum(T ...args)

{

  return (args + ...);

}

这个模板函数用于对传递进来的参数进行求和运算,折叠表达式 `(args + ...)` 对整个序列进行了累加运算,实现了一个简单的求和功能。

除了累加运算外,我们还可以使用其它的运算符,例如乘法、位运算、逻辑运算等。下面是一些常见的运算符的示例:

 c++

template<typename ...T>

auto multiply(T ...args)

{

  return (args * ...);

}

template<typename ...T>

bool logical_and(T ...args)

{

  return (args && ...);

}

另外,折叠表达式还支持对结果进行左折叠和右折叠。左折叠的语法是 `((... op args) op_last)`,表示对参数列表从左到右进行折叠;右折叠的语法是 `(args op_last (... op args))`,表示对参数列表从右到左进行折叠。

例如,我们可以使用右折叠来求一个参数列表的平均数:

 c++

template<typename ...T>

double average(T ...args)

{

  return (static_cast<double>(args) + ... + 0.0) / sizeof...(args);

}

这个函数首先使用右折叠 `(... + args)` 对参数列表进行累加运算,并将结果转换为浮点型。累加的过程中,0.0 被添加到左边的第一个参数之前,这是因为右折叠需要有至少一个参数。

最后,除了累加和乘法之外,折叠表达式还可以应用于任意常用的运算符,包括位运算、比较运算、逻辑运算等。使用折叠表达式能够简化代码,提高代码的可读性和减少重复。

本文介绍了 C++ 中的折叠表达式,包括其基本语法和应用。折叠表达式是一种强大的工具,可以在模板元编程和泛型编程中被广泛应用。随着 C++ 标准的不断更新,折叠表达式在未来还将继续发挥重要的作用。

  
  

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