[讨论] template bitcount 重用性问题

楼主: EdisonX (卡卡兽)   2015-08-08 01:01:41
标题有点难想 , 见谅 , 小细节的问题也有点多 , 请海函。
首先我写了份 bitwise - bitcount 函式 , 做成 template
最初版是写成这样
template<typename T> inline
size_t bitcount(T v) // slow but generation
{
size_t c ;
for(c = 0 ; v &= v - 1; ++c) ;
return c;
}
鉴于效能 , 接着对每种 pod type 做特偏化
template<> inline size_t bitcount(unsigned char v) {}
template<> inline size_t bitcount(unsigned short v) {}
template<> inline size_t bitcount(unsigned int v) {}
template<> inline size_t bitcount(unsigned long v) {}
template<> inline size_t bitcount(unsigned long long v) {}
接着我再回到最原始版的 template , 打算根据 bytes 数去呼叫不同版本的 bitcount
同时想考虑可能有超过 8 bytes 的情况 , 像是 non-padding struct 或 array
可能会用到
template<typename T> inline
size_t bitcount(T v)
{
size_t icount = 0;
switch( size_t ibytes = sizeof(T) )
{
case 8 : return bitcount<unsigned char > (v) ;
case 4 : return bitcount<unsigned int > (v) ;
case 2 : return bitcount<unsigned short> (v) ;
case 1 : return bitcount<unsigned long long> (v) ;
default :
// 一次处理 4 bytes
unsigned int * puint = (unsigned *) & v;
for(size_t itimes = 0 ; itimes < ibytes / 4 ; ++itimes)
icount+=bitcount<unsigned int>( * puint ++);
// 剩下没处理完的逐一 byte 处理
unsigned char * pchar = (unsigned char *) puint ;
for(size_t itimes = 0; itimes < ibytes % 4 ; ++itimes)
icount+=bitcount<unsigned char>( *pchar++);
}
return icount ;
}
东西是做出来了没错,但截至目前为止有几个问题想请教。
1. 资料型态问题
先拿另一份 code 来讲
template<typename T>
T mask_low_nbits(T v , int n)
{
T msk = (1 << n) - 1 ; // 这个有问题
return v & msk ;
}
(1.1) 上面这段在 unsigned long long 时会出包,一般这情况会怎写?
     T v = (1ULL << n) - 1 ;
T v = (static_cast<T>(1) << n) - 1 ;
或是有比较建议的方法吗?
(1.2) 上面的 T , 请问有没有办法判断传进来的是 unsigned type ?
目前我找不到相关资料说明 (虽然我觉得不太可能办到)
2. 自动展开
最终的 template<typename T> size_t bitcount(T v) ; 在非特定 bytes
数下,我是用 for loop 展开,想请问有没有类似以下的想法让 template
帮我自己展开 ? ( compile error .. )
template<typename T , size_t nbytes = sizeof(T)>
size_t bitcount(T v)
{
if(nbytes > 4) {
return
bitcount<unsigned> ( v )
+ bitcount<unsigned , nbytes-4 > ( *((unsigned*)& v + 1 ) ) ;
}
else if(nbytes) {
return
bitcount<unsigned char> ( v )
+ bitcount<unsigned char , nbytes-1> ( *( (unsigned char*) &v +1));
}
}
3. Resource
(3.1) 另想知道有没有文章或是书可以教一些这方面的技巧?
(3.2) 我用 VS 写 template 的时候,发现 keyin source code ,
  IDE 在做 template tips 时, " 好像 " 会比较 lag ,
请问是我的心理因素 , 还是也有人会这样 ?
作者: QQ29 (我爱阿蓉)   2015-08-08 01:38:00
题外话, 为啥我inline template<> compile不过阿?另外 其他function 为啥要加template<> 不加不是也可吗?
楼主: EdisonX (卡卡兽)   2015-08-08 01:43:00
嗯 ... 因为我写反了 @@ template<> inline 才对至于 template<> 不加的话那不就干脆不要用 template 就好了 ? 你先查一下 template 特化吧
作者: QQ29 (我爱阿蓉)   2015-08-08 01:49:00
不, 我意思是 这种特化 跟 不加 在这情况 不是根本一样吗@@
楼主: EdisonX (卡卡兽)   2015-08-08 01:55:00
大部份的情况下 , 特化的 template<> 可以拿掉无误 , 只有少数一定要加 , 看情况而定而我最终的问题是用 template 有没办法把里面的 for 拿掉 , 所以很自然全都弄成特化
作者: Feis (永远睡不着 @@)   2015-08-08 08:52:00
1.2: is_unsigned, 其他的部分我觉得这函式怪怪的 QQ1.1: T(1) 这种用法好像也蛮常见的?
作者: kevingwn (如云如风的人生)   2015-08-08 10:22:00
1.2和2都可以用enable_if<>的手法
作者: Feis (永远睡不着 @@)   2015-08-08 10:23:00
2: 我很少写 TMP, 暴力展开: https://goo.gl/FK89a7
作者: kevingwn (如云如风的人生)   2015-08-08 10:24:00
template<
作者: Feis (永远睡不着 @@)   2015-08-08 10:25:00
只是这种硬转成 unsigned int * 的可靠度不知道怎样
作者: kevingwn (如云如风的人生)   2015-08-08 10:25:00
typename T,typename = enable_if_t<is_unsigned<T>::value>> T mask_low_nbits(T v , int n) { ... }2太多了,贴到 http://ideone.com/8Yp3YQ
楼主: EdisonX (卡卡兽)   2015-08-09 10:02:00
@Feis , 您给的 code 我 run 会无限展开造成 stack ov.@kevingwn , 这方法可行 , 唯我想试试是否呼叫直接写bitcount(0x0123456789abcdefULL) 就可完成
作者: azureblaze (AzureBlaze)   2015-08-09 10:19:00
2. constexpr function 比TMP好读好写太多了
作者: Feis (永远睡不着 @@)   2015-08-09 11:34:00
EdisonX: 我不确定发生什么事. 你喂的格式或 Compiler ?ideone 上是可以跑. http://ideone.com/QDtuqB
楼主: EdisonX (卡卡兽)   2015-08-09 20:37:00
@Feis:抱歉,我发现是我把 size_t bitcount(unsigned int)造成的 OV , 放回去就行了 , 谢谢您给的参考!
作者: Feis (永远睡不着 @@)   2015-08-10 18:14:00
azureblaze: constexpr 要回传值在编译期算出才有用这边比较像是函式生成.

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