C テンプレートのメタプログラミングはコンパイル時にチューリング完了しますか?

C テンプレート: コンパイル時のチューリング完了

質問:

C テンプレートは可能ですかメタプログラミングはコンパイル時のチューリング完全計算に使用できますか?この機能を示す簡単ではない例を提供してください。

答え:

はい、C テンプレートのメタプログラミングはチューリング完全です。これは、理論的には、チューリング マシンが実行できる計算はすべて C テンプレートを使用して実装できることを意味します。

提供された例:

提供されたコード スニペットは、テンプレート メタプログラミングを使用した C 11 のチューリング マシン。これは、「x」文字と「split」文字の入力文字列を読み取り、出力内の「x」文字の数を 2 倍にするマシンをシミュレートします。

説明:

提供されたコード スニペットは、型リストを使用して入力文字列を表します。チューリング マシンの遷移テーブルの各ルールは、特殊なテンプレート クラスとしてエンコードされます。コントローラー関数はこれらのルールを使用してチューリング マシンの状態を進め、現在の状態と入力をエンコードされたルールと照合することで入力を更新します。

実際の有用性:

これは C テンプレートのチューリング完全性を示していますが、この領域での実際のアプリケーションは限られていることに注意することが重要です。このようなメタプログラミング コードの複雑さによりメンテナンスの問題が発生する可能性があり、コンパイル時のテンプレートのインスタンス化への依存によってパフォーマンスが妨げられる可能性があります。

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