Rumah pembangunan bahagian belakang C++ Adakah C Template Metaprogramming Turing-Lengkap?

Adakah C Template Metaprogramming Turing-Lengkap?

Nov 23, 2024 am 10:25 AM

Is C   Template Metaprogramming Turing-Complete?

Adakah Templat C Turing lengkap?

Tuntutan yang diedarkan secara meluas ialah templat C lengkap Turing pada masa penyusunan. Ini bermakna templat boleh digunakan untuk mewakili dan melaksanakan sebarang fungsi yang boleh dikira.

Contoh Pengiraan

Berikut ialah contoh mesin turing yang tidak remeh dilaksanakan dalam C 11 menggunakan templat:

#include <iostream>

template<bool C, typename A, typename B>
struct Conditional {
    typedef A type;
};

template<typename A, typename B>
struct Conditional<false, A, B> {
    typedef B type;
};

template<typename...>
struct ParameterPack;

template<bool C, typename = void>
struct EnableIf { };

template<typename Type>
struct EnableIf<true, Type> {
    typedef Type type;
};

template<typename T>
struct Identity {
    typedef T type;
};

// define a type list 
template<typename...>
struct TypeList;

template<typename T, typename... TT>
struct TypeList<T, TT...>  {
    typedef T type;
    typedef TypeList<TT...> tail;
};

template<>
struct TypeList<>> {

};

template<typename List>
struct GetSize;

template<typename... Items>
struct GetSize<TypeList<Items...>> {
    enum { value = sizeof...(Items) };
};

template<typename... T>
struct ConcatList;

template<typename... First, typename... Second, typename... Tail>
struct ConcatList<TypeList<First...>, TypeList<Second...>, Tail...> {
    typedef typename ConcatList<TypeList<First..., Second...>, 
                                Tail...>::type type;
};

template<typename T>
struct ConcatList<T> {
    typedef T type;
};

template<typename NewItem, typename List>
struct AppendItem;

template<typename NewItem, typename...Items>
struct AppendItem<NewItem, TypeList<Items...>> {
    typedef TypeList<Items..., NewItem> type;
};

template<typename NewItem, typename List>
struct PrependItem;

template<typename NewItem, typename...Items>
struct PrependItem<NewItem, TypeList<Items...>> {
    typedef TypeList<NewItem, Items...> type;
};

template<typename List, int N, typename = void>
struct GetItem {
    static_assert(N > 0, "index cannot be negative");
    static_assert(GetSize<List>::value > 0, "index too high");
    typedef typename GetItem<typename List::tail, N-1>::type type;
};

template<typename List>
struct GetItem<List, 0> {
    static_assert(GetSize<List>::value > 0, "index too high");
    typedef typename List::type type;
};

template<typename List, template<typename, typename...> class Matcher, typename... Keys>
struct FindItem {
    static_assert(GetSize<List>::value > 0, "Could not match any item.");
    typedef typename List::type current_type;
    typedef typename Conditional<Matcher<current_type, Keys...>::value, 
                                 Identity<current_type>, 
                                 FindItem<typename List::tail, Matcher, Keys...>>
        ::type::type type;
};

template<typename List, int I, typename NewItem>
struct ReplaceItem {
    static_assert(I > 0, "index cannot be negative");
    static_assert(GetSize<List>::value > 0, "index too high");
    typedef typename PrependItem<typename List::type, 
                             typename ReplaceItem<typename List::tail, I-1,
                                                  NewItem>::type>
        ::type type;
};

template<typename NewItem, typename Type, typename... T>
struct ReplaceItem<TypeList<Type, T...>, 0, NewItem> {
    typedef TypeList<NewItem, T...> type;
};

enum Direction {
    Left = -1,
    Right = 1
};

template<typename OldState, typename Input, typename NewState, 
         typename Output, Direction Move>
struct Rule {
    typedef OldState old_state;
    typedef Input input;
    typedef NewState new_state;
    typedef Output output;
    static Direction const direction = Move;
};

template<typename A, typename B>
struct IsSame {
    enum { value = false }; 
};

template<typename A>
struct IsSame<A, A> {
    enum { value = true };
};

template<typename Input, typename State, int Position>
struct Configuration {
    typedef Input input;
    typedef State state;
    enum { position = Position };
};

template<int A, int B>
struct Max {
    enum { value = A > B ? A : B };
};

template<int n>
struct State {
    enum { value = n };
    static char const * name;
};

template<int n>
char const* State<n>::name = "unnamed";

struct QAccept {
    enum { value = -1 };
    static char const* name;
};

struct QReject {
    enum { value = -2 };
    static char const* name; 
};

#define DEF_STATE(ID, NAME) \
    typedef State<ID> NAME ; \
    NAME :: name = #NAME ;

template<int n>
struct Input {
    enum { value = n };
    static char const * name;

    template<int... I>
    struct Generate {
        typedef TypeList<Input<I>...> type;
    };
};

template<int n>
char const* Input<n>::name = "unnamed";

typedef Input<-1> InputBlank;

#define DEF_INPUT(ID, NAME) \
    typedef Input<ID> NAME ; \
    NAME :: name = #NAME ;

template<typename Config, typename Transitions, typename = void> 
struct Controller {
    typedef Config config;
    enum { position = config::position };

    typedef typename Conditional<
        static_cast<int>(GetSize<typename config::input>::value) 
            <= static_cast<int>(position),
        AppendItem<InputBlank, typename config::input>,
        Identity<typename config::input>>::type::type input;
    typedef typename config::state state;

    typedef typename GetItem<input, position>::type cell;

    template<typename Item, typename State, typename Cell>
    struct Matcher {
        typedef typename Item::old_state checking_state;
        typedef typename Item::input checking_input;
        enum { value = IsSame<State, checking_state>::value &amp;&amp; 
                       IsSame<Cell,  checking_input>::value
        };
    };
    typedef typename FindItem<Transitions, Matcher, state, cell>::type rule;

    typedef typename ReplaceItem<input, position, typename rule::output>::type new_input;
    typedef typename rule::new_state new_state;
    typedef Configuration<new_input, 
                          new_state, 
                          Max<position + rule::direction, 0>::value> new_config;

    typedef Controller<new_config, Transitions> next_step;
    typedef typename next_step::end_config end_config;
    typedef typename next_step::end_input end_input;
    typedef typename next_step::end_state end_state;
    enum { end_position = next_step::position };
};

template<typename Input, typename State, int Position, typename Transitions>
struct Controller<Configuration<Input, State, Position>, Transitions, 
                  typename EnableIf<IsSame<State, QAccept>::value || 
                                    IsSame<State, QReject>::value>::type> {
    typedef Configuration<Input, State, Position> config;
    enum { position = config::position };
    typedef typename Conditional<
        static_cast<int>(GetSize<typename config::input>::value) 
            <= static_cast<int>(position),
        AppendItem<InputBlank, typename config::input>,
        Identity<typename config::input>>::type::type input;
    typedef typename config::state state;

    typedef config end_config;
    typedef input end_input;
    typedef state end_state;
    enum { end_position = position };
};

template<typename Input, typename Transitions, typename StartState>
struct TuringMachine {
    typedef Input input;
    typedef Transitions transitions;
    typedef StartState start_state;
Salin selepas log masuk

Atas ialah kandungan terperinci Adakah C Template Metaprogramming Turing-Lengkap?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!

Kenyataan Laman Web ini
Kandungan artikel ini disumbangkan secara sukarela oleh netizen, dan hak cipta adalah milik pengarang asal. Laman web ini tidak memikul tanggungjawab undang-undang yang sepadan. Jika anda menemui sebarang kandungan yang disyaki plagiarisme atau pelanggaran, sila hubungi admin@php.cn

Alat AI Hot

Undresser.AI Undress

Undresser.AI Undress

Apl berkuasa AI untuk mencipta foto bogel yang realistik

AI Clothes Remover

AI Clothes Remover

Alat AI dalam talian untuk mengeluarkan pakaian daripada foto.

Undress AI Tool

Undress AI Tool

Gambar buka pakaian secara percuma

Clothoff.io

Clothoff.io

Penyingkiran pakaian AI

Video Face Swap

Video Face Swap

Tukar muka dalam mana-mana video dengan mudah menggunakan alat tukar muka AI percuma kami!

Alat panas

Notepad++7.3.1

Notepad++7.3.1

Editor kod yang mudah digunakan dan percuma

SublimeText3 versi Cina

SublimeText3 versi Cina

Versi Cina, sangat mudah digunakan

Hantar Studio 13.0.1

Hantar Studio 13.0.1

Persekitaran pembangunan bersepadu PHP yang berkuasa

Dreamweaver CS6

Dreamweaver CS6

Alat pembangunan web visual

SublimeText3 versi Mac

SublimeText3 versi Mac

Perisian penyuntingan kod peringkat Tuhan (SublimeText3)

Topik panas

Tutorial Java
1655
14
Tutorial PHP
1254
29
Tutorial C#
1228
24
C# vs C: Sejarah, evolusi, dan prospek masa depan C# vs C: Sejarah, evolusi, dan prospek masa depan Apr 19, 2025 am 12:07 AM

Sejarah dan evolusi C# dan C adalah unik, dan prospek masa depan juga berbeza. 1.C dicipta oleh BjarnestroustRup pada tahun 1983 untuk memperkenalkan pengaturcaraan berorientasikan objek ke dalam bahasa C. Proses evolusinya termasuk pelbagai standardisasi, seperti C 11 memperkenalkan kata kunci auto dan ekspresi Lambda, C 20 memperkenalkan konsep dan coroutin, dan akan memberi tumpuan kepada pengaturcaraan prestasi dan sistem pada masa akan datang. 2.C# telah dikeluarkan oleh Microsoft pada tahun 2000. Menggabungkan kelebihan C dan Java, evolusinya memberi tumpuan kepada kesederhanaan dan produktiviti. Sebagai contoh, C#2.0 memperkenalkan generik dan C#5.0 memperkenalkan pengaturcaraan tak segerak, yang akan memberi tumpuan kepada produktiviti pemaju dan pengkomputeran awan pada masa akan datang.

C dan Pengaturcaraan Sistem: Kawalan Rendah dan Interaksi Perkakasan C dan Pengaturcaraan Sistem: Kawalan Rendah dan Interaksi Perkakasan Apr 06, 2025 am 12:06 AM

C sesuai untuk pengaturcaraan sistem dan interaksi perkakasan kerana ia menyediakan keupayaan kawalan dekat dengan perkakasan dan ciri-ciri kuat pengaturcaraan berorientasikan objek. 1) C melalui ciri-ciri peringkat rendah seperti penunjuk, pengurusan memori dan operasi bit, operasi peringkat sistem yang cekap dapat dicapai. 2) Interaksi perkakasan dilaksanakan melalui pemacu peranti, dan C boleh menulis pemandu ini untuk mengendalikan komunikasi dengan peranti perkakasan.

Masa Depan C dan XML: Trend dan Teknologi Muncul Masa Depan C dan XML: Trend dan Teknologi Muncul Apr 10, 2025 am 09:28 AM

Trend pembangunan masa depan C dan XML adalah: 1) C akan memperkenalkan ciri -ciri baru seperti modul, konsep dan coroutin melalui piawaian C 20 dan C 23 untuk meningkatkan kecekapan dan keselamatan pengaturcaraan; 2) XML akan terus menduduki kedudukan penting dalam pertukaran data dan fail konfigurasi, tetapi akan menghadapi cabaran JSON dan YAML, dan akan berkembang dengan lebih ringkas dan mudah untuk menghuraikan arahan, seperti penambahbaikan XMLSChema1.1 dan XPath3.1.

Penggunaan berterusan C: Sebab -sebab ketahanannya Penggunaan berterusan C: Sebab -sebab ketahanannya Apr 11, 2025 am 12:02 AM

C Alasan penggunaan berterusan termasuk prestasi tinggi, aplikasi luas dan ciri -ciri yang berkembang. 1) Prestasi kecekapan tinggi: C melaksanakan dengan baik dalam pengaturcaraan sistem dan pengkomputeran berprestasi tinggi dengan terus memanipulasi memori dan perkakasan. 2) Digunakan secara meluas: bersinar dalam bidang pembangunan permainan, sistem tertanam, dan lain -lain. 3) Evolusi berterusan: Sejak pembebasannya pada tahun 1983, C terus menambah ciri -ciri baru untuk mengekalkan daya saingnya.

C multithreading and concurrency: Menguasai pengaturcaraan selari C multithreading and concurrency: Menguasai pengaturcaraan selari Apr 08, 2025 am 12:10 AM

C Konsep teras pengaturcaraan multithreading dan serentak termasuk penciptaan dan pengurusan thread, penyegerakan dan pengecualian bersama, pembolehubah bersyarat, penyatuan thread, pengaturcaraan tak segerak, kesilapan umum dan teknik debugging, dan pengoptimuman prestasi dan amalan terbaik. 1) Buat benang menggunakan kelas STD :: Thread. Contohnya menunjukkan cara membuat dan menunggu benang selesai. 2) Segerakkan dan pengecualian bersama untuk menggunakan std :: mutex dan std :: lock_guard untuk melindungi sumber bersama dan mengelakkan persaingan data. 3) Pemboleh ubah keadaan menyedari komunikasi dan penyegerakan antara benang melalui std :: condition_variable. 4) Contoh kolam benang menunjukkan cara menggunakan kelas threadpool untuk memproses tugas selari untuk meningkatkan kecekapan. 5) Pengaturcaraan Asynchronous menggunakan std :: as

C dan XML: Meneroka hubungan dan sokongan C dan XML: Meneroka hubungan dan sokongan Apr 21, 2025 am 12:02 AM

C Berinteraksi dengan XML melalui perpustakaan pihak ketiga (seperti TinyXML, PugixML, Xerces-C). 1) Gunakan perpustakaan untuk menghuraikan fail XML dan menukarnya ke dalam struktur data C-diproses. 2) Apabila menjana XML, tukar struktur data C ke format XML. 3) Dalam aplikasi praktikal, XML sering digunakan untuk fail konfigurasi dan pertukaran data untuk meningkatkan kecekapan pembangunan.

Komuniti C: Sumber, Sokongan, dan Pembangunan Komuniti C: Sumber, Sokongan, dan Pembangunan Apr 13, 2025 am 12:01 AM

C Pelajar dan pemaju boleh mendapatkan sumber dan sokongan dari StackOverflow, Komuniti R/CPP Reddit, Coursera dan EDX, Projek Sumber Terbuka di GitHub, Perkhidmatan Perundingan Profesional, dan CPPCON. 1. StackOverflow memberikan jawapan kepada soalan teknikal; 2. Komuniti R/CPP Reddit berkongsi berita terkini; 3. Coursera dan EDX menyediakan kursus f rasmi; 4. Projek sumber terbuka pada GitHub seperti LLVM dan meningkatkan kemahiran meningkatkan; 5. Perkhidmatan perundingan profesional seperti jetbrains dan perforce menyediakan sokongan teknikal; 6. CPPCON dan persidangan lain membantu kerjaya

C Dive Deep: Menguasai Pengurusan Memori, Poin, dan Templat C Dive Deep: Menguasai Pengurusan Memori, Poin, dan Templat Apr 07, 2025 am 12:11 AM

Pengurusan memori C, petunjuk dan templat adalah ciri teras. 1. Pengurusan memori secara manual memperuntukkan dan melepaskan memori melalui baru dan memadam, dan memberi perhatian kepada perbezaan antara timbunan dan timbunan. 2. Pointers membenarkan operasi langsung alamat memori, dan gunakannya dengan berhati -hati. Penunjuk pintar dapat memudahkan pengurusan. 3.

See all articles