循环替换模板

Question

我正在处理可能在多维数组上循环的东西，但遇到了一些模板问题。这是我想要做的事情的想法：

template<std::size_t D = 3>
class Deriv {
public:
    typedef typename boost::array<double, D> results_t;

    template<typename Iterator>
    results_t operator()(Iterator& objIterator)
    {
        double u;
        double um1;

        results_t derivs;

        for(results_t::index i = 0; i < D; ++i) {
           u = *objIterator;
           um1 = *(objIterator.left<i>(1));
           derivs[i] = u-um1;
        }
     }
   };
};

所以，它看起来有点混乱，但它使用了一个自定义迭代器，该迭代器具有 left 和 right 模板方法，其中模板参数是要向左或向右移动的维度，参数是偏移量。例如，如果objIterator 指向array[i][j][k]，则objIterator.left<0>(1) 返回一个指向array[i-1][j][k] 的迭代器。

显然我发布的内容不起作用，因为i 不是编译时间，不能用作left 的参数。我觉得递归可以在这里以某种方式通过替换 for 循环来实现这一点，但我不知道如何。

有什么建议吗？

Answer 1

这是另一种方法：

template<std::size_t D = 3>
struct Deriv
{
    typedef typename boost::array<double, D> results_t;

private:
    template<std::size_t I>
    struct apply
    {
        template<typename Iterator>
        static void impl(results_t& derivs, Iterator& iter)
        {
            derivs[I] = *iter - *iter.template left<I>(1);
            apply<I + 1>::impl(derivs, iter);
        }
    };

    template<>
    struct apply<D>
    {
        template<typename Iterator>
        static void impl(results_t&, Iterator&) { }
    };

public:
    template<typename Iterator>
    results_t operator ()(Iterator& iter) const
    {
        results_t derivs;
        apply<0>::impl(derivs, iter);
        return derivs;
    }
};

我已经使用 VC++ 2010 进行了测试，但我怀疑它可能无法在更符合要求的编译器上编译。如果您可以从D-1 到0 倒计时而不是从0 到D-1 倒计时，那么以下应该没问题：

namespace detail
{
    template<std::size_t I>
    struct apply
    {
        template<typename ResultsT, typename Iterator>
        static void impl(ResultsT& derivs, Iterator& iter)
        {
            derivs[I] = *iter - *iter.template left<I>(1);
            apply<I - 1>::impl(derivs, iter);
        }
    };

    template<>
    struct apply<0>
    {
        template<typename ResultsT, typename Iterator>
        static void impl(ResultsT& derivs, Iterator& iter)
        {
            derivs[0] = *iter - *iter.template left<0>(1);
        }
    };
}

template<std::size_t D = 3>
struct Deriv
{
    typedef typename boost::array<double, D> results_t;

public:
    template<typename Iterator>
    results_t operator ()(Iterator& iter) const
    {
        results_t derivs;
        detail::apply<D - 1>::impl(derivs, iter);
        return derivs;
    }
};

Answer 2

我手边没有 C++ 编译器，但这应该可以解决您的问题：

template<typename Iterator, int dimNo>
void processDim(results_t & derivs, Iterator& objIterator) {
    if(dimNo==-1) return;
    double u;
    double um1;
    u = *objIterator;
    um1 = *(objIterator.left<dimNo>(1));
    derivs[dimNo] = u-um1;

    processDim<Iterator,dimNo!=D?dimNo+1:-1>(derivs, objIterator);
}

template<typename Iterator>
results_t operator()(Iterator& objIterator)
{

    results_t derivs;
    processDim<Iterator, 0> (derivs,objIterator);
    return derivs;
}

代码中也有隐藏的笑脸！

顺便说一句，如果您能够修改即将到来的 Iterator 类型，那么如果它是模板参数的唯一原因是为了在第一名。我相信编译器会发现它可以简单地展开循环。这样，您就不需要任何丑陋的递归模板。

Answer 3

总体思路，根据您的需要进行修改。

// recursive
template<typename Iterator, int I>
void apply(Iterator& objIterator, results_t &derivs, mpl::int_<I>) {
       u = *objIterator;
       um1 = *(objIterator.left<I>(1));
       derivs[I] = u-um1;
       apply(objIterator, derivs, mpl::int_<I-1>());
 }
// terminate
template<typename Iterator>
void apply(Iterator& objIterator, results_t &derivs, mpl::int_<-1>) {}     

也看http://www.boost.org/doc/libs/1_45_0/libs/mpl/doc/refmanual/for-each.html