如何将任意大小的位集传递给函数？

Question

以下程序可以成功编译。

#include <iostream>
#include <bitset>

void foo(std::bitset<10> n)
{
    std::cout << n.size() << "\n";
}

int main()
{
    std::bitset<10> n;
    foo(n);
}

$ g++ -std=c++11 -Wall -Wextra -pedantic foo.cpp
$ ./a.out 
10

我该如何修改foo()函数，使其能够接受任意尺寸的bitset？

- Lone Learner

Answer 1

这就是 模板 的作用。因此，将 foo 设为一个带有非类型模板参数的函数模板：

template<std::size_t N>
void foo(std::bitset<N> n)
{
    std::cout << n.size() << "\n";
}

那么

std::bitset<10> n10;
foo(n10);
std::bitset<20> n20;
foo(n20);

- songyuanyao

Answer 2

std::bitset<N>是一种类型，因此您可以创建一个接受通用类型的模板函数。

template <typename T>
void foo (T n)
 { std::cout << n.size() << "\n"; }

请注意，此函数不仅适用于所有std::bitset，还适用于所有具有size()成员的类型，该成员返回可以发送到std::cout的值，例如许多STL容器（std::set、std::vector、std::map等）。

因此，例如，您也可以按以下方式调用foo()。

 std::vector<int> v(20);
 foo(v);

根据您的要求，这可能是好事或坏事。

如果您想要一个仅接受std::bitset的函数，那么您可以按照songyuanyao建议的解决方案进行操作：您可以显式指定std::bitset并将维度模板化。

template <std::size_t N>
void foo (std::bitset<N> n)
{ std::cout << n.size() << "\n"; }

但在这种情况下，不需要使用 size()；可以直接使用 N

template <std::size_t N>
void foo (std::bitset<N>)
{ std::cout << N << "\n"; }

如果您希望foo接受一个std::bitset<N>，并且N在一定范围内（例如[10,20[），您可以使用C++11的SFINAE，编写以下内容。

template <std::size_t N>
typename std::enable_if<(N >= 10U) && (N < 20U)>::type foo (std::bitset<N>)
 { std::cout << N << "\n"; }

现在您已经拥有：

std::bitset<10> n10;
std::bitset<15> n15;
std::bitset<25> n25;

foo(n10);    // compile
foo(n15);    // compile
// foo(n25); // compilation error

- max66

Answer 3

你也可以使用 auto，比模板声明需要的代码少得多

#include <iostream>
#include <bitset>

void foo(auto n)
{
    std::cout << n.size() << "\n";
}

int main()
{
    std::bitset<15> n;
    foo(n);
}   

- Nikita Krupitskas

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我认为模板版本相比您的版本会提供更易理解的错误信息。 - Incomputable

会的，但在当前任务（显示动态位集的大小）中，它能正常工作。 - Nikita Krupitskas

这还不是标准的C++。 - Brian Bi

很不幸，将auto作为函数参数放在lambda之外还不是标准的C++。 - TartanLlama

这很奇怪，因为我在cpp.sh/8xzss上尝试了一下，它可以正常运行。 - Nikita Krupitskas

这是一个编译器扩展。它很可能会作为概念的一部分被采纳，但目前还没有。 - TartanLlama