C++ 如何在编译时计算出可以表示数字的最小整数类型

我需要在编译时找出能够表示特定数字的最小无符号整数类型。像这样的

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template<size_t Bits>
struct uint_least{};

template<>
struct uint_least<8>{ typedef std::uint8_t type; };

template<>
struct uint_least<16>{ typedef std::uint16_t type; };

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
template<size_t max>
struct uint_least_bits
{
    static const size_t value = 14; // just a placeholder
};

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
template<size_t max>
class A
{
    typedef typename uint_least<uint_least_bits<max>::value>::type underlying_type;

    underlying_type m_X;
};

//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
模板
结构uint_least{}；
模板
结构uint_至少{typedef std:：uint8_t type；}；
模板
结构uint_至少{typedef std:：uint16_t type；}；
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
模板
结构单元\u最少\u位
{
静态常量size\u t value=14；//只是一个占位符
};
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
模板
甲级
{
typedef typename uint_least:：type-undernative_-type；
基本的m_类型m_X；
};

uint_least

意味着为您提供最小的无符号整数类型，该类型至少为

位

大，并且它应该适用于最多64位的任何值（不仅是8、16、32、64，还包括1、4、13等）

uint\u least\u bits

旨在为您提供表示

max

所需的最小位数

• 如何实现

  uint\u（至少）

• 如何实现

  uint\u最少\u位

• bits

  、

  min

  和

  max

  应该是什么类型？如果答案是模板类型，如何防止无效输入

---

这些特征的确切结构并不重要。请随意放弃我提供的东西。我只需要提供一个数字，然后返回可以容纳它的最小无符号整数类型。

如果您有

constepr

，这将起作用：

#include <climits>
#include <cstdint>
#include <cstddef>

inline
constexpr
unsigned
clz(unsigned x)
{
    return x == 0 ? sizeof(x)*CHAR_BIT : x & 0x80000000 ? 0 : 1 + clz(x << 1);
}

inline
constexpr
unsigned
clp2(unsigned x)
{
    return x == 0 ? 0 : 1 << (sizeof(x)*CHAR_BIT - clz(x-1));
}

inline
constexpr
unsigned
at_least8(unsigned x)
{
    return x < 8 ? 8 : x;
}

template<size_t Bits>
struct uint_least{};

template<>
struct uint_least<8>{ typedef std::uint8_t type; };

template<>
struct uint_least<16>{ typedef std::uint16_t type; };

template<>
struct uint_least<32>{ typedef std::uint32_t type; };

template<>
struct uint_least<64>{ typedef std::uint64_t type; };

template<size_t max>
struct uint_least_bits
{
    static const size_t value = clp2(max);
};

template<size_t max>
class A
{
    typedef typename uint_least<at_least8(uint_least_bits<max>::value)>::type underlying_type;

    underlying_type m_X;
};

int main()
{
    A<3> a;
}

#包括
#包括
#包括
内联
常量表达式
未签名
clz（无符号x）
{
return x==0？sizeof（x）*CHAR_BIT:x&0x8000000？0:1+clz（x我昨天刚刚做了这个，真是巧合。我把它放在这里，尽管它并不完全是您需要的（它修复了最好的整数类型）：

#包括
#包括
模板
结构最佳类型{
typedef typename std:：conditional<
（一）类型；
};

然后，你会这样使用它：

#include <type_traits>
#include <iostream>
#include <stdint.h>

template<size_t i>
struct best_type {
    typedef typename std::conditional<
        (i <= 8),
        uint8_t,
        typename std::conditional<
            (i <= 16),
            uint16_t,
            typename std::conditional<
                (i <= 32),
                uint32_t,
                uint64_t
            >::type
        >::type
    >::type type;
};   

int main() {
    std::cout << sizeof(best_type<2>::type) << std::endl;
    std::cout << sizeof(best_type<8>::type) << std::endl;
    std::cout << sizeof(best_type<15>::type) << std::endl;
    std::cout << sizeof(best_type<17>::type) << std::endl;
}

#包括
#包括
#包括
模板
结构最佳类型{
typedef typename std:：conditional<
（一）类型；
};   
int main（）{
std：：你能不能对整型常量使用
decltype
。
int\u least\u bits：：value
应该是1还是9？@GManNickG好问题。我会说9，但请随意不同意并告诉我why@Dave：因为我可以在一位中编码两个整数值，零表示第一位，一表示第二位。基本上，是这样的：“我可以使用什么类型来编码此范围内的值”或“我可以使用什么类型来直接分配此范围内的文字值”？表示“在您的问题中，是什么导致了这种歧义。@KerrekSB:
decltype
不会为足够小的值提供最小的类型以提升到
int
。例如，
decltype（1）
是
int
，不是
char
类型中的一种。+1但我应该因为在OP最不期望的时候使用
constepr
而获得学分。：-）如果我错了，请告诉我，但我认为在定义
constexpr
函数时精确
inline
是没有用的。如果使用非constexpr参数调用，constexpr函数仍然可以在运行时运行。根据C++11标准，第7.1.5节：
constexpr函数和constexpr构造函数是隐式内联的
。好的，还没有这与当前的问题有关。至少我有一个问题的答案。很抱歉给你添麻烦。
#include <type_traits>
#include <iostream>
#include <stdint.h>

template<size_t i>
struct best_type {
    typedef typename std::conditional<
        (i <= 8),
        uint8_t,
        typename std::conditional<
            (i <= 16),
            uint16_t,
            typename std::conditional<
                (i <= 32),
                uint32_t,
                uint64_t
            >::type
        >::type
    >::type type;
};   

int main() {
    std::cout << sizeof(best_type<2>::type) << std::endl;
    std::cout << sizeof(best_type<8>::type) << std::endl;
    std::cout << sizeof(best_type<15>::type) << std::endl;
    std::cout << sizeof(best_type<17>::type) << std::endl;
}