将c++ 11递归类模板转换为复杂错误

Question

为什么当将#if 0更改为#if 1时，我会得到一个"error C1202:递归类型或函数依赖上下文太复杂“的错误？错误版本更简单，我宁愿使用类似的东西。

我正在尝试编写一个散列函数，它消除了编译时常量长度的循环。真正的哈希函数更复杂，这只是一个简单的例子。

typedef unsigned __int8 U1;
typedef unsigned __int16 U2;
typedef unsigned __int32 U4;
#define  AS1(a_)        (*(U1*)(a_))
#define  AS2(a_)        (*(U2*)(a_))
#define  AS3(a_)        ((U4(((U1*)(a_))[2])<<16) | AS2(a_))
#define  AS4(a_)        (*(U4*)(a_))

#if 0
template<U4 CB> U4 Hash(const char* sz, int n = 0) {
    if (CB >= 4) return Hash<CB - 4>(sz + 4, n ^ AS4(sz));
    if (CB == 3) return n ^ AS3(sz);
    if (CB == 2) return n ^ AS2(sz);
    if (CB == 1) return n ^ AS1(sz);
}
#else
template<U4 CB> U4 Hash(const char* sz) {
    return Hash<CB - 4>(sz + 4, Hash<4>(sz));
}
template<U4 CB> U4 Hash(const char* sz, int n) {
    return Hash<CB - 4>(sz + 4, Hash<4>(sz, n));
}
template<> U4 Hash<1>(const char* sz, int n)        { return n ^ AS1(sz); }
template<> U4 Hash<2>(const char* sz, int n)        { return n ^ AS2(sz); }
template<> U4 Hash<3>(const char* sz, int n)        { return n ^ AS3(sz); }
template<> U4 Hash<4>(const char* sz, int n)        { return n ^ AS4(sz); }
template<> U4 Hash<1>(const char* sz)           { return AS1(sz); }
template<> U4 Hash<2>(const char* sz)           { return AS2(sz); }
template<> U4 Hash<3>(const char* sz)           { return AS3(sz); }
template<> U4 Hash<4>(const char* sz)           { return AS4(sz); }
#endif

int main(int argc, char* argv[])
{
    char* sz = "123456789";
    int n = Hash<9>(sz);
    n += Hash<3>(sz);
    return n;
}

Answer 1

问题是这个函数在编译时是无限递归的：

template<U4 CB> U4 Hash(const char* sz, int n = 0) {
    if (CB >= 4) return Hash<CB - 4>(sz + 4, n ^ AS4(sz));
    if (CB == 3) return n ^ AS3(sz);
    if (CB == 2) return n ^ AS2(sz);
    if (CB == 1) return n ^ AS1(sz);
}

当然，您有if语句，所以如果调用Hash<3>，就不会真正期望它要实例化Hash<-1>.但是在模板中，函数的整个主体必须实例化。这些树枝以后才会修剪。因此，无论CB的值如何，Hash的任何实例化都会继续实例化越来越多的CB值(例如，Hash<9>需要Hash<5>，Hash<1>需要Hash<-3>，Hash<-3>需要Hash<-7> .)直到达到编译器模板递归限制，或者编译器内存不足为止。

另一方面，如果您明确地将所有案例专门化：

template<U4 CB> U4 Hash(const char* sz, int n = 0) {
    return Hash<CB - 4>(sz + 4, n ^ AS4(sz));
}

template <> U4 Hash<3>(const char* sz, int n = 0) {
    return n ^ AS3(sz);
}

// etc.

然后，比方说，Hash<9>的实例化将导致Hash<5>的实例化，然后Hash<1>只是一个显式的专门化，流程就停止了。

这就是为什么当涉及到模板元编程时，您应该将专门化看作是您的分支和基本递归案例。不要考虑实际的运行时间延迟。