Warum schlägt meine „make_integer_sequence'-Implementierung mit dem Fehler „Virtueller Speicher erschöpft' fehl und wie kann ich das beheben?

Den Kompilierungsfehler bei der Implementierung von make_integer_sequence verstehen

Im angegebenen Code verwendet die Implementierung von make_helper einen rekursiven Template-Metaprogrammierungsansatz. Wenn das GEN-Makro jedoch geändert wird, um größere Sequenzen zu generieren, schlägt die Kompilierung mit der Fehlermeldung „Virtueller Speicher erschöpft“ fehl. Dieser Fehler tritt auf, weil übermäßige Vorlageninstanziierung und Rekursion eine erhebliche Menge an Systemressourcen verbrauchen können, was zu einer Erschöpfung des virtuellen Speichers führt.

Der Fehler kann auf die folgenden Faktoren zurückgeführt werden:

• Deep Template Instantiation: Jede Instanziierung von make_helper generiert rekursiv mehrere Instanzen von sich selbst, was zu einem exponentiellen Anstieg der Anzahl führt von Instanziierungen.
• Große Sequenzgenerierung: Der Versuch, Sequenzen mit großen Größen zu erstellen, wie etwa make_integer_sequence<int, 16384>, verschärft das Problem des Ressourcenverbrauchs weiter.

Reduzierung der tiefen Instanziierung von Vorlagen

Zur Lösung Bei der Kompilierungsproblematik ist es entscheidend, die Tiefe der Vorlageninstanziierung zu reduzieren. Ein Ansatz besteht darin, eine Log-N-Implementierung zu verwenden, die den rekursiven Charakter der ursprünglichen Implementierung beseitigt.

Die bereitgestellte Log-N-Implementierung erreicht dies durch die Verwendung der seq- und concat-Strukturen. Die seq-Struktur dient als Vorlagenmetafunktion, die Sequenzen vorzeichenloser Ganzzahlen erstellt. Die concat-Struktur wird zum Generieren von Sequenzen durch Verketten zweier kleinerer Sequenzen verwendet.

Die gen_seq-Struktur verwendet einen rekursiven Divide-and-Conquer-Ansatz zum Generieren von Sequenzen. Es dividiert die gewünschte Sequenzgröße rekursiv durch zwei und verkettet die resultierenden Sequenzen, um die endgültige Sequenz zu erhalten. Die Basisfälle sind für die Generierung von Sequenzen der Größen 0 und 1 definiert.

Insgesamt vermeidet diese Log-N-Implementierung eine übermäßige Vorlageninstanziierung und Rekursion, wodurch sie selbst bei großen Sequenzgrößen effizienter und weniger ressourcenintensiv wird.

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