打印模板元编程的静态变量

Question

我有以下template metaprogramming 的阶乘实现：

#include <iostream>

template <int n> struct factorial{
  static const int res = n*factorial<n-1>::res;
};

template <> struct factorial<0>{
  static const int res = 1;
};

int main(){
  std::cout << factorial<5>::res << '\n';
  return 0;
}

此代码编译成功并按预期输出 120。但是，纯粹出于自娱自乐的原因，我想改为让它不编译，而是在编译器的错误消息中显示120。

是否有一个简单的语法错误，我可以故意输入我的代码使其无法编译，但仍会在编译器错误消息中打印 5!，即 120？

我预计答案可能取决于编译器；我目前正在使用 Xcode Mac OSX 附带的 g++，iirc 是 clang 的前端。

Answer 1

您可以使用已声明但未定义的模板将值打印为编译时错误。

template<int n>
class display;

template<int n> struct factorial{
    static const int res = n*factorial<n-1>::res;
};

template<> struct factorial<0>{
    static const int res = 1;
};

int main()
{
    display<factorial<5>::res> value;
}

g++ 输出：

g++ -std=c++11 fact.cxx
fact.cxx: In function ‘int main()’:
fact.cxx:14:29: error: aggregate ‘display<120> value’ has incomplete type and cannot be defined
  display<factorial<5>::res> value;
                             ^

Answer 2

如果选项 -Werror 被允许，或者如果警告算作错误，则：

#include <iostream>

template <int n> struct factorial{
  static const int res = n*factorial<n-1>::res;
};

template <> struct factorial<0>{
  static const int res = 1;
};

int main(){
  char x[factorial<5>::res];
  return x[sizeof(x)];
}

会产生错误/警告

错误：“x[120ul]”在此函数中未初始化 [-Werror=uninitialized]

使用 gcc 5.3 或

错误：数组索引 120 超出了数组的末尾（包含 120 个元素）[-Werror,-Warray-bounds]

使用 clang 3.8。