面试题：C++可变参数模板在泛型编程中的复杂应用

Question

设计一个C++的泛型数学计算库，使用可变参数模板实现一个函数，它可以接收不同类型的数值参数（如int, float, double等），并根据传入参数的类型动态选择合适的计算方法（如加法、乘法等）进行运算，最后返回计算结果。要求考虑类型兼容性和精度问题。

Answer 1

#include <iostream>
#include <type_traits>

// 加法函数模板
template <typename T>
T add(T a, T b) {
    return a + b;
}

// 乘法函数模板
template <typename T>
T multiply(T a, T b) {
    return a * b;
}

// 类型判断及计算函数模板
template <typename T, typename... Args>
auto calculate(T first, Args... rest) -> decltype(add(first, calculate(rest...))) {
    return add(first, calculate(rest...));
}

template <typename T>
auto calculate(T last) -> T {
    return last;
}

// 主函数
int main() {
    std::cout << "计算结果: " << calculate(1, 2.5, 3.0f) << std::endl;
    return 0;
}

上述代码解释：

1. 加法和乘法函数模板：定义了add和multiply函数模板，用于实现加法和乘法运算。
2. 类型判断及计算函数模板：calculate函数模板使用可变参数模板，递归调用自身并结合add函数进行计算，同时利用decltype推导返回值类型。终止条件是当只有一个参数时，直接返回该参数。
3. 主函数：调用calculate函数进行计算，并输出结果。在实际应用中，可以根据需求进一步完善类型兼容性和精度处理，例如添加类型转换逻辑以确保精度损失最小化等。