模板递归中的非类型模板参数缩小答案

【问题标题】：Non-type template argument narrowing in template recursion模板递归中的非类型模板参数缩小
【发布时间】：2016-07-07 09:31:22
【问题描述】：

我有以下代码，它应该在编译时计算一个字节中的位数。

template<unsigned char c, size_t I>
struct char_bit
{
    static constexpr size_t get() noexcept {
        return c > 0 ? char_bit<c << 1, I + 1>::get() : I
    }
};

int main()
{   
    std::cout << char_bit<1, 0>::get();
}

通过将1 传递给unsigned char 参数，我期望得到最终结果 8，因为它将向左移动 8 次，直到字符变为 0。

但是，使用 Clang 3.7.1 进行编译时，出现编译错误：

错误：非类型模板参数计算结果为 256，不能缩小到类型 'unsigned char' [-Wc++11-narrowing]

为什么会这样？我该如何解决？

【问题讨论】：

你试过了吗：char_bit::get() 或 char_bit ::get() ?
@SvenNilsson 为什么这两个都有效？
@SvenNilsson 我不会做第一个，因为它会将一个字节的大小限制为 8 位。今天这听起来是合法的，但嘿，你永远不知道。除此之外，这与 OP 的目标精神背道而驰。
是的，它们可以工作，因为我猜它们将值限制为最大 255

标签： c++ templates c++11

【解决方案1】：

避免此错误的一种方法是反向操作：不要溢出字符，而是从最大值开始并右移直到达到零。您将需要专业化才能使代码正常工作（无论如何您都需要它）：

#include <iostream>
using namespace std;

template<unsigned char c, size_t I>
struct char_bit
{
    static constexpr size_t get() noexcept {
        return char_bit< (c >> 1), I + 1>::get();
    }
};

template<size_t I>
struct char_bit<0, I>
{
    static constexpr size_t get() noexcept {
        return I;
    }
};


int main()
{   
    constexpr unsigned char c = static_cast<unsigned char>(-1);
    std::cout << char_bit<c, 0>::get();
}

【讨论】：

【解决方案2】：

已经有一个标准宏：

#include <climits>

int main() {
    std:cout << CHAR_BIT << std::endl;
}

【讨论】：

【解决方案3】：

OP 说这行得通，所以我将其发布为答案：

char_bit<(unsigned char)(c << 1), I + 1>::get()

【讨论】：

【解决方案4】：

我不知道为什么会这样。但我认为，您可以使用模板函数专业化来修复它。

template<unsigned char c, size_t I>
struct char_bit
{
    static constexpr size_t get() noexcept {
        return char_bit<(c << 1), I + 1>::get();
    }
};

template <size_t I>
struct char_bit<0, I>
{
    static constexpr size_t get() noexcept { return I; }
};

【讨论】：