面试题：C++类中static成员与模板元编程的结合

在模板元编程中，C++类的static成员可用于存储编译期计算结果、实现类型特性萃取等功能。以下是一个完整的模板类示例，展示如何利用static成员达成特定的编译期逻辑：

// 模板类用于计算阶乘
template <int N>
class Factorial {
public:
    // static常量成员用于存储编译期计算结果
    static const int value;
};

// 模板特化，终止递归
template <>
class Factorial<0> {
public:
    static const int value = 1;
};

// 递归模板实例化
template <int N>
const int Factorial<N>::value = N * Factorial<N - 1>::value;

#include <iostream>
int main() {
    // 打印5的阶乘，在编译期计算
    std::cout << "Factorial of 5 is " << Factorial<5>::value << std::endl;
    return 0;
}

在上述示例中：

Factorial模板类：定义了一个static const int类型的成员value，用于存储编译期计算的阶乘结果。
模板特化：针对N == 0的情况进行了模板特化，设置Factorial<0>::value为1，作为递归终止条件。
递归实例化：对于其他N值，通过递归实例化Factorial<N - 1>，并利用N * Factorial<N - 1>::value计算Factorial<N>::value，从而在编译期完成阶乘计算。

在类型特性萃取方面，同样可以利用static成员来达成。例如：

// 模板类用于判断类型是否为整数
template <typename T>
class IsIntegral {
public:
    static const bool value = false;
};

// 模板特化，针对整数类型
template <>
class IsIntegral<int> {
public:
    static const bool value = true;
};

#include <iostream>
int main() {
    std::cout << "Is int integral? " << (IsIntegral<int>::value? "Yes" : "No") << std::endl;
    std::cout << "Is double integral? " << (IsIntegral<double>::value? "Yes" : "No") << std::endl;
    return 0;
}

在此示例中，IsIntegral模板类通过static const bool成员value来表示类型T是否为整数。通过模板特化，针对int类型给出了不同的value值，实现了类型特性萃取。

星途面试题库

面试题：C++类中static成员与模板元编程的结合

知识考点

面试题答案