C++ 在折叠表达式上枚举

我有一些辅助代码，可以使用编译时索引执行向量重组。最重要的是生成的代码尽可能高效。我依赖于带有折叠表达式的参数包，我想知道编写此类代码的最佳实践是什么

一个实际示例：假设有一个函数

insert

，它将容器

y

的元素插入容器

x

的

Ii

位置，其中位置是编译时常数。此函数的基本签名如下所示：

template<size_t... Ii, size_t Xsize, size_t Size>
constexpr container<Xsize> insert(container<Xsize> x, container<Ysize> y);

这个解决方案的问题是变量

i

：我必须依靠编译器来优化它

第二种解决方案避免了任何运行时依赖关系，但它需要一个辅助函数，这使得整个实现相当难看：

template<size_t... Ii, size_t... Yi, size_t Xsize, size_t Size>
constexpr container<Xsize> insert_(container<Xsize> x, container<Ysize> y, std::index_sequence<Yi...>) {
  ((x[Ii] = y[Yi]), ...);
  return x;
}

template<size_t... Ii, size_t Xsize, size_t Size>
constexpr container<Xsize> insert(container<Xsize> x, container<Ysize> y) {
  return insert_<Ii...>(x,y, std::make_index_sequence<sizeof...(Ii)> {});
}

模板
constexpr容器插入（容器x、容器y、std:：index\u序列）{
（（x[Ii]=y[Yi]），…）；
返回x；
}
模板
constexpr容器插入（容器x、容器y）{
返回insert（x，y，std:：make_index_sequence{}）；
}

---

有没有办法避免运行时变量和辅助函数

我认为不可能同时避免运行时变量和辅助函数（希望有人能反驳这一点）

我非常喜欢你的第二个解决方案，但是。。。对

y

使用迭代器怎么样（如果

y

显然支持

cbegin（）

和迭代器）

例如（注意：代码未测试）

模板
constexpr容器插入（容器x、容器const和y）{
自动it=y.cbegin（）；
（（x[Ii]=*it++），…）；
返回x；
}

这几乎是您的第一个解决方案，但是通过增加迭代器来访问

y

应该比使用

操作符[]（）

更高效（我认为，对于顺序遍历，对于某些容器而言）

但我也认为，有了一个好的优化器，没有明显的区别

最重要的是生成的代码尽可能高效

关于您的示例，请注意一点：您应该确保性能不会因为按值传递函数参数而受到影响。返回值也一样

有没有办法避免运行时变量和辅助函数

您可以实现可重用的助手函数。作为一个例子，考虑下面的代码。< /P>

static_assert(__cplusplus >= 201703L, "example written for C++17 or later");

#include <cstddef>

#include <array>
#include <type_traits>
#include <utility>

namespace detail {

template<std::size_t... inds, class F>
constexpr void gen_inds_impl(std::index_sequence<inds...>, F&& f) {
  f(std::integral_constant<std::size_t, inds>{}...);
}

}// detail

template<std::size_t N, class F>
constexpr void gen_inds(F&& f) {
  detail::gen_inds_impl(std::make_index_sequence<N>{}, std::forward<F>(f));
}

// the code above is reusable

template<
  std::size_t... inds_out,
  class T, std::size_t size_out, std::size_t size_in
>
constexpr std::array<T, size_out> insert1(
  std::array<T, size_out> out,
  std::array<T, size_in> in
) {
  static_assert((... && (inds_out < size_out)));
  static_assert(sizeof...(inds_out) <= size_in);

  gen_inds<sizeof...(inds_out)>([&] (auto... inds_in) {
    ((out[inds_out] = in[inds_in]), ...);
  });

  return out;
}

---

std:：make_index_sequence

基本上是为这样的东西设计的。尽管它需要一个辅助函数，我还是喜欢你的第二个解决方案。如果没有另一个函数来接收索引序列，您就无法真正使用它。您有任何理由认为编译器不会优化运行时变量吗？无可否认，这很尴尬，但如果它完成了任务…？例如At-O1有。@Barry，是的，编译器非常擅长优化它。但有时它仍然不完美。问题是，这是针对SIMD处理的，而且大多数调用都应该编译成一个或两个SIMD指令。无论如何，我正在尝试找出一些可能会阻止优化程序发挥最佳效果的问题。我将研究基于labda的方法，它可能会解决我看到的其他一些设计问题。至于按值传递：所有函数都显式声明为引用透明，并将强制内联。这个领域是SIMD编程，其思想是无论如何，对这些函数的调用都会被一个或两个CPU指令所取代。

template <std::size_t Ii...., std::size_t Xsize, std::size_t Ysize>
constexpr container<Xsize> insert(container<Xsize> x, container<Ysize> const & y) {
   auto it = y.cbegin();
   ((x[Ii] = *it++), ...);
   return x;
}

static_assert(__cplusplus >= 201703L, "example written for C++17 or later");

#include <cstddef>

#include <array>
#include <type_traits>
#include <utility>

namespace detail {

template<std::size_t... inds, class F>
constexpr void gen_inds_impl(std::index_sequence<inds...>, F&& f) {
  f(std::integral_constant<std::size_t, inds>{}...);
}

}// detail

template<std::size_t N, class F>
constexpr void gen_inds(F&& f) {
  detail::gen_inds_impl(std::make_index_sequence<N>{}, std::forward<F>(f));
}

// the code above is reusable

template<
  std::size_t... inds_out,
  class T, std::size_t size_out, std::size_t size_in
>
constexpr std::array<T, size_out> insert1(
  std::array<T, size_out> out,
  std::array<T, size_in> in
) {
  static_assert((... && (inds_out < size_out)));
  static_assert(sizeof...(inds_out) <= size_in);

  gen_inds<sizeof...(inds_out)>([&] (auto... inds_in) {
    ((out[inds_out] = in[inds_in]), ...);
  });

  return out;
}

static_assert(__cplusplus >= 201703L, "example written for C++17 or later");

#include <cstddef>

#include <array>
#include <type_traits>
#include <utility>

namespace detail {

template<std::size_t... inds, class F>
constexpr void static_for_impl(std::index_sequence<inds...>, F&& f) {
  (f(std::integral_constant<std::size_t, inds>{}), ...);
}

}// detail

template<std::size_t N, class F>
constexpr void static_for(F&& f) {
  detail::static_for_impl(std::make_index_sequence<N>{}, std::forward<F>(f));
}

// the code above is reusable

template<
  std::size_t... inds_out,
  class T, std::size_t size_out, std::size_t size_in
>
constexpr std::array<T, size_out> insert2(
  std::array<T, size_out> out,
  std::array<T, size_in> in
) {
  static_assert(sizeof...(inds_out) >= 1);

  static_assert((... && (inds_out < size_out)));
  static_assert(sizeof...(inds_out) <= size_in);

  constexpr std::size_t N = sizeof...(inds_out);

  static_for<N>([&] (auto n) {
    // note the constexpr
    constexpr std::size_t ind_out = std::array{inds_out...}[n];
    constexpr std::size_t ind_in = n;
    out[ind_out] = in[ind_in];
  });

  return out;
}