高端知识点：折叠表达式（我也是第一次知道）-技术圈

高端知识点：折叠表达式（我也是第一次知道）

C语言题库

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· 2021-07-17

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跑得慢，会遭遇残酷，跑得快，才能遇到激荡

不知道大家以前了解折叠表达式不，这里介绍一下！

我也是最近才知道这个知识点，在C++中通过折叠表达式可以更容易的在可变参数模板中处理可变参数。

先看一下传统的使用递归方式来处理可变参数的代码：

#include <iostream>
void print(int i) {    std::cout << i << " ";}
void func() {}
template<typename T1, typename... Tn>void func(T1 arg1, Tn... args) {    print(arg1);    func(args...);}
int main() {    func(2, 3, 4);    std::cout << "Hello World \n";}

注意看代码里还需要有个不带参数的func()来停止递归。很麻烦！

而使用折叠表达式，通过单个函数模板就可以实现上述功能，不需要多余的函数，看代码：

#include <iostream>
void print(int i) {    std::cout << i << " ";}
template<typename... T>void func(const T&... args) {    (print(args), ...);    std::cout << "\n";}
int main() {    func(1, 2, 3);    std::cout << "Hello World \n";}

函数体中的三个点触发折叠。它会针对可变参数中的每个参数调用print()，对print()的每个调用用逗号分隔。

例如对于func(1, 2, 3)，函数内的折叠表达式会展开成这样：

(print(1), (print(2), print(3)));

再用一个例子巩固下：

#include <iostream>
template<typename... T>void func(const T&... args) {    ((std::cout << args << " "), ...);    std::cout << "\n";}

int main() {    func(1, 2, 3);    std::cout << "Hello World \n";}

下面是折叠表达式展开后的形式：

((std::cout << 1<< " "), ((std::cout << 2 << " "), (std::cout << 3 << " ")));

上面的示例中都是与逗号运算符结合使用，但实际上折叠可以和任何类型的运算符结合使用。例如与加号结合使用来计算所有值的和：

#include <iostream>
template<typename T, typename... Tn>int sum(const T& v, const Tn&... values) {    return (v + ... + values);}
template<typename... Tn>int sum2(const Tn&... values) {    return (... + values);}
int main() {    std::cout << sum(1, 2, 3, 4) << "\n";    std::cout << sum2(1, 2, 3, 4) << "\n";    std::cout << "Hello World \n";}

对于sum(1, 2, 3, 4)，展开的形式如下：

return (((1 + 2) + 3) + 4);

但这里有个问题，该函数的使用一定需要至少一个参数，否则将无法通过编译：

#include <iostream>
template<typename T, typename... Tn>int sum(const T& v, const Tn&... values) {    return (v + ... + values);}

int main() {    sum();    std::cout << "Hello World \n";}

报错如图：

长度为0其实也可以使用折叠表达式，但不能和加减这种运算符结合使用，只能和逻辑与、逻辑或和逗号结合使用。例如：

#include <iostream>
template <typename... Values>double allTrue(const Values&... values) {     return (... && values); }
template <typename... Values>double anyTrue(const Values&... values) {     return (... || values); }
int main() {    std::cout << allTrue(1, 1, 0) << allTrue(1, 1) << allTrue() << "\n"; // 011    std::cout << anyTrue(1, 1, 0) << anyTrue(0, 0) << anyTrue() << "\n"; // 100}

关于折叠表达式的介绍就到这里，打完收工！希望对大家有所帮助！

参考资料：

《Professional C++》