সি ++ টেম্পলেট টুরিং-সম্পূর্ণ?


111

আমাকে বলা হয়েছে যে সি ++ তে টেম্পলেট সিস্টেমটি সংকলনের সময় টিউরিং-সম্পূর্ণ। এটি উল্লেখ করা হয়েছে এই পোস্টে এবং উইকিপিডিয়াতেও

আপনি কি এই গণনাটি যে এই সম্পত্তিটি শোষণ করে তার কোনও অনাকাঙ্ক্ষিত উদাহরণ সরবরাহ করতে পারেন?

এই সত্যটি কি অনুশীলনে কার্যকর?

উত্তর:


110

উদাহরণ

#include <iostream>

template <int N> struct Factorial
{
    enum { val = Factorial<N-1>::val * N };
};

template<>
struct Factorial<0>
{
    enum { val = 1 };
};

int main()
{
    // Note this value is generated at compile time.
    // Also note that most compilers have a limit on the depth of the recursion available.
    std::cout << Factorial<4>::val << "\n";
}

এটি ছিল একটি সামান্য মজা কিন্তু খুব ব্যবহারিক না।

প্রশ্নের দ্বিতীয় অংশের উত্তর দিতে:
এই বাস্তবটি কি বাস্তবে কার্যকর?

সংক্ষিপ্ত উত্তর: বাছাই।

দীর্ঘ উত্তর: হ্যাঁ, তবে আপনি যদি কোনও টেম্পলেট ডেমন হন।

টেম্পলেট মেটা-প্রোগ্রামিং ব্যবহার করে ভাল প্রোগ্রামিং চালু করা যা অন্যদের ব্যবহারের জন্য সত্যই কার্যকর (যেমন একটি গ্রন্থাগার) সত্যিই শক্ত (যদিও সক্ষম)। এমনকি বাড়াতে সহায়তা করতে এমপিএল ওরফে (মেটা প্রোগ্রামিং লাইব্রেরি) রয়েছে। তবে আপনার টেম্পলেট কোডে একটি সংকলক ত্রুটি ডিবাগ করার চেষ্টা করুন এবং আপনি দীর্ঘ কঠোর যাত্রায় যাবেন।

তবে এটির কার্যকর ব্যবহারের জন্য ব্যবহার করার একটি দুর্দান্ত ব্যবহারিক উদাহরণ:

স্কট মায়ার্স টেম্প্লেটিং সুবিধাগুলি ব্যবহার করে সি ++ ভাষার (আমি এই শব্দটি আলগাভাবে ব্যবহার করি) এক্সটেনশনের কাজ করে যাচ্ছি। আপনি তার কোড সম্পর্কে এখানে পড়তে পারেন ' কোড বৈশিষ্ট্যগুলি প্রয়োগ করা '


36
ডাং সেখানে ধারণাগুলি গেছে (পুফ)
মার্টিন ইয়র্ক

5
প্রদত্ত উদাহরণ সহ আমার কাছে কেবল একটি ছোট সমস্যা রয়েছে - এটি সি ++ এর টেম্পলেট সিস্টেমের (পূর্ণ) টিউরিং-পূর্ণতা কাজে লাগায় না। ফ্যাক্টরিয়ালটি আদিম পুনরাবৃত্ত ফাংশনগুলি ব্যবহার করেও পাওয়া যায়, যা
ট্যুরিজিং

4
এবং এখন আমাদের ধারণাগুলি হালকা
নুরেটিন

1
2017 এরও বেশি সময় ধরে, আমরা ধারণাগুলি আরও পিছনে ঠেলে দিচ্ছি। 2020 এর জন্য এখানে আশা
DeiDei

2
@ মার্ককেগেল 12 বছর পরে: ডি
ভিক্টর

181

আমি সি ++ 11 এ একটি ট্যুরিং মেশিন করেছি। সি ++ 11 যুক্ত বৈশিষ্ট্যগুলি প্রকৃতপক্ষে ট্যুরিং মেশিনের জন্য তাত্পর্যপূর্ণ নয়। এটি কেবল বিকৃত ম্যাক্রো metaprogramming :) এর পরিবর্তে ভেরিয়াদিক টেম্পলেট ব্যবহার করে স্বেচ্ছাসেবী দৈর্ঘ্যের নিয়ম তালিকার জন্য সরবরাহ করে। শর্তগুলির জন্য নামগুলি স্টাডাউটে একটি ডায়াগ্রাম আউটপুট করতে ব্যবহৃত হয়। নমুনাটি ছোট রাখার জন্য আমি সেই কোডটি সরিয়েছি।

#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>, // found!
                                 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 && 
                       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;

    typedef Controller<Configuration<Input, StartState, 0>, Transitions> controller;
    typedef typename controller::end_config end_config;
    typedef typename controller::end_input end_input;
    typedef typename controller::end_state end_state;
    enum { end_position = controller::end_position };
};

#include <ostream>

template<>
char const* Input<-1>::name = "_";

char const* QAccept::name = "qaccept";
char const* QReject::name = "qreject";

int main() {
    DEF_INPUT(1, x);
    DEF_INPUT(2, x_mark);
    DEF_INPUT(3, split);

    DEF_STATE(0, start);
    DEF_STATE(1, find_blank);
    DEF_STATE(2, go_back);

    /* syntax:  State, Input, NewState, Output, Move */
    typedef TypeList< 
        Rule<start, x, find_blank, x_mark, Right>,
        Rule<find_blank, x, find_blank, x, Right>,
        Rule<find_blank, split, find_blank, split, Right>,
        Rule<find_blank, InputBlank, go_back, x, Left>,
        Rule<go_back, x, go_back, x, Left>,
        Rule<go_back, split, go_back, split, Left>,
        Rule<go_back, x_mark, start, x, Right>,
        Rule<start, split, QAccept, split, Left>> rules;

    /* syntax: initial input, rules, start state */
    typedef TuringMachine<TypeList<x, x, x, x, split>, rules, start> double_it;
    static_assert(IsSame<double_it::end_input, 
                         TypeList<x, x, x, x, split, x, x, x, x>>::value, 
                "Hmm... This is borky!");
}

131
আপনার হাতে অনেক বেশি সময় আছে।
মার্ক কেজেল

2
এই সমস্ত কন্ঠগুলি প্রতিস্থাপন করে এমন একটি সার্টিিন শব্দ ছাড়া এটি দেখতে লিস্পের মতো দেখাচ্ছে।
সাইমন কুয়াং

1
উত্সাহী পাঠকের জন্য পুরো উত্সটি কোথাও প্রকাশ্যে উপলভ্য? :)
ওজেফোর্ড

1
চেষ্টাটি আরও ক্রেডিটের দাবিদার :-) এই কোডটি সংকলন করে (gcc-4.9) কিন্তু কোনও আউটপুট দেয় না - একটি ব্লগ পোস্টের মতো আরও কিছু তথ্য দুর্দান্ত হবে।
আলফ্রেড ব্র্যাটারুড

2
@ অলিফোর্ড আমি এটির একটি সংস্করণ একটি পেস্টবিন পৃষ্ঠায় পেয়েছি এবং এটি এখানে পুনরায় পোস্ট করেছি: coliru.stacked-Crooked.com/a/de06f2f63f905b7e
জোহানেস স্কাউব -

31

" সি ++ টেমপ্লেটস টিউরিং কমপ্লিট " টেমপ্লেটগুলিতে একটি ট্যুরিং মেশিনের একটি বাস্তবায়ন দেয় ... যা তুচ্ছ-তুচ্ছ নয় এবং এটি বিন্দুটিকে প্রত্যক্ষভাবে প্রমাণ করে। অবশ্যই, এটি খুব দরকারী নয়!



13

আমার সি ++ কিছুটা মরিচা, সুতরাং এটি নিখুঁত নাও হতে পারে তবে এটি কাছে।

template <int N> struct Factorial
{
    enum { val = Factorial<N-1>::val * N };
};

template <> struct Factorial<0>
{
    enum { val = 1 };
}

const int num = Factorial<10>::val;    // num set to 10! at compile time.

মূল বিষয়টি দেখানোর জন্য যে সংকলকটি কোনও উত্তর না পৌঁছানো পর্যন্ত পুনরাবৃত্ত সংজ্ঞাটি পুরোপুরি মূল্যায়ন করছে।


1
উম্ম ... টেমপ্লেট বিশেষায়িতকরণ নির্দেশ করার জন্য আপনার স্ট্রাক্টরি ফ্যাক্টরিয়াল <0> এর আগে লাইনে "টেম্পলেট <>" থাকা দরকার নেই?
paxos1977

11

একটি তুচ্ছ উদাহরণ দিতে: http://gitorious.org/metatrace , একটি সি ++ টাইপ রশ্মি ট্রেসার।

নোট করুন যে সি ++ 0x আকারে একটি নন-টেম্পলেট, সংকলন-সময়, টিউরিং-সম্পূর্ণ সুবিধা যুক্ত করবে constexpr:

constexpr unsigned int fac (unsigned int u) {
        return (u<=1) ? (1) : (u*fac(u-1));
}

আপনার constexprযেখানে টাইপ কনস্ট্যান্ট দরকার সেখানেই আপনি এক্সপ্রেশন ব্যবহার করতে পারেন , তবে আপনি কল করতেও পারেনconstexpr অ-কনস্ট্যান্ড প্যারামিটারগুলির সাথে ফাংশনগুলিও ।

একটি দুর্দান্ত জিনিস হ'ল এটি অবশেষে টাইপ ফ্লোটিং পয়েন্ট গণিতকে সক্ষম করবে, যদিও স্ট্যান্ডার্ড স্পষ্টতই বলেছে যে টাইম ফ্লোটিং পয়েন্ট গাণিতিকগুলি রানটাইম ফ্লোটিং পয়েন্ট গাণিতিকগুলির সাথে মেলে না:

bool f(){
    char array[1+int(1+0.2-0.1-0.1)]; //Must be evaluated during translation
    int  size=1+int(1+0.2-0.1-0.1); //May be evaluated at runtime
    return sizeof(array)==size;
}

F () এর মানটি সত্য বা মিথ্যা হবে কিনা তা অনির্দিষ্ট।


8

বুক মডার্ন সি ++ ডিজাইন - জেনেরিক প্রোগ্রামিং এবং ডিজাইনের প্যাটার্ন আন্ড্রেই আলেকজান্দ্রেস্কু দরকারী এবং শক্তিশালী জেনেরিক প্রোগ্রামিং নিদর্শনগুলির সাথে অভিজ্ঞতার হাত পেতে সেরা স্থান।


8

কল্পিত উদাহরণটি প্রকৃতপক্ষে প্রদর্শন করে না যে টেমপ্লেটগুলি ট্যুরিং সম্পূর্ণ, যতটা এটি দেখায় যে তারা আদিম পুনরাবৃত্তি সমর্থন করে। টেমপ্লেটগুলি টুরিং সম্পূর্ণরূপে দেখাবার সহজতম উপায় হ'ল চার্চ-টিউরিং থিসিস, এটি হয় কোনও টিউরিং মেশিন (অগোছালো এবং কিছুটা অর্থহীন) অথবা টাইপযুক্ত ল্যাম্বডা ক্যালকুলাসের তিনটি নিয়ম (অ্যাপ, অ্যাবস ভার) প্রয়োগ করা। পরেরটি অনেক সহজ এবং আরও আকর্ষণীয়।

আপনি যখন বুঝতে পারবেন যে সি ++ টেমপ্লেটগুলি সংকলনের সময় খাঁটি ফাংশনাল প্রোগ্রামিংয়ের অনুমতি দেয়, একটি ফর্মালিজম যা অভিব্যক্তিপূর্ণ, শক্তিশালী এবং মার্জিত তবে আপনার খুব কম অভিজ্ঞতা থাকলে লিখতেও জটিল What এছাড়াও লক্ষ করুন যে কতগুলি লোকেরা কেবল ভারীভাবে টেম্প্লেটাইজড কোড পাওয়ার জন্য অনেক সময় প্রচেষ্টার প্রয়োজন হতে পারে: এটি হ'ল (খাঁটি) কার্যকরী ভাষাগুলির ক্ষেত্রে, যা সংকলনকে আরও শক্ত করে তোলে কিন্তু আশ্চর্যরূপে উত্পাদনের কোড যা ডিবাগিংয়ের প্রয়োজন হয় না।


আরে, আপনি "অ্যাপ, অ্যাবস, ভার" দ্বারা তিনটি নিয়ম উল্লেখ করেছেন, আমি অবাক হই? আমি অনুমান করি যে প্রথম দুটি হ'ল যথাক্রমে ফাংশন অ্যাপ্লিকেশন এবং বিমূর্ততা (ল্যাম্বদা সংজ্ঞা (?))। তাই নাকি? আর তৃতীয়টি কী? ভেরিয়েবলের সাথে কিছু করার আছে?
উইজেক

আমি ব্যক্তিগতভাবে মনে করি যে এটি টিউরিং কমপ্লিটের চেয়ে কমপিউটারের মধ্যে একটি ভাষা সমর্থন প্রিমিটিভ রিকার্সনের পক্ষে সাধারণত ভাল হবে, যেহেতু একটি ভাষার সংকলক যে সংকলন-কালীন প্রিমিটিভ পুনর্বিবেচনাকে সমর্থন করে তা গ্যারান্টি দিতে পারে যে কোনও বিল্ড সম্পূর্ণ হয় বা ব্যর্থ হয়, তবে যার বিল্ডিং প্রক্রিয়া টিউরিং কমপ্লিট সেটিকে কৃত্রিমভাবে বিল্ডটি সীমাবদ্ধ করে ব্যতীত তাই এটি টুরিং কমপ্লিট নয় cannot
সুপারক্যাট

5

2
এটি এর দরকারী দিক। খারাপ দিকটি হ'ল আমি সন্দেহ করি যে বেশিরভাগ লোকেরা (এবং অবশ্যই আমাকে নয়) আসলে বেশিরভাগ স্টাফের মধ্যে কী চলছে তার একটি ছোট শতাংশও আসলে বুঝতে পারবে। এটি মারাত্মকভাবে অপঠনযোগ্য, অভাবনীয় স্টাফ।
মাইকেল বুড়

3
পুরো সি ++ ভাষার এটিই অপূর্ণতা, আমি মনে করি। এটি একটি দৈত্য হয়ে উঠছে ...
ফেডেরিকো এ রামপনি 21

সি ++ 0 এক্স এটিকে অনেক সহজ করার প্রতিশ্রুতি দিচ্ছে (এবং আমার অভিজ্ঞতার মধ্যে সবচেয়ে বড় সমস্যা সংকলকগুলি এটি সম্পূর্ণরূপে সমর্থন করে না, যা সি ++ 0x সাহায্য করবে না)। বিশেষত ধারণাগুলি দেখে মনে হচ্ছে যে তারা জিনিসগুলি পরিষ্কার করে দেবে, যেমন প্রচুর SFINAE স্টাফ থেকে মুক্তি পাওয়া, যা পড়া শক্ত।
coppro

@ মিশেলবুর সি ++ কমিটি অপঠনযোগ্য, অভাবনীয় জিনিসগুলির যত্ন করে না; তারা শুধু ভালবাসা বৈশিষ্ট্যগুলি যোগ করার জন্য।
নীলা_

4

ভাল, এখানে একটি সংকলন সময় টুরিং মেশিন বাস্তবায়ন 4-রাষ্ট্রের 2-প্রতীক ব্যস্ত বিভারটি চালাচ্ছে

#include <iostream>

#pragma mark - Tape

constexpr int Blank = -1;

template<int... xs>
class Tape {
public:
    using type = Tape<xs...>;
    constexpr static int length = sizeof...(xs);
};

#pragma mark - Print

template<class T>
void print(T);

template<>
void print(Tape<>) {
    std::cout << std::endl;
}

template<int x, int... xs>
void print(Tape<x, xs...>) {
    if (x == Blank) {
        std::cout << "_ ";
    } else {
        std::cout << x << " ";
    }
    print(Tape<xs...>());
}

#pragma mark - Concatenate

template<class, class>
class Concatenate;

template<int... xs, int... ys>
class Concatenate<Tape<xs...>, Tape<ys...>> {
public:
    using type = Tape<xs..., ys...>;
};

#pragma mark - Invert

template<class>
class Invert;

template<>
class Invert<Tape<>> {
public:
    using type = Tape<>;
};

template<int x, int... xs>
class Invert<Tape<x, xs...>> {
public:
    using type = typename Concatenate<
        typename Invert<Tape<xs...>>::type,
        Tape<x>
    >::type;
};

#pragma mark - Read

template<int, class>
class Read;

template<int n, int x, int... xs>
class Read<n, Tape<x, xs...>> {
public:
    using type = typename std::conditional<
        (n == 0),
        std::integral_constant<int, x>,
        Read<n - 1, Tape<xs...>>
    >::type::type;
};

#pragma mark - N first and N last

template<int, class>
class NLast;

template<int n, int x, int... xs>
class NLast<n, Tape<x, xs...>> {
public:
    using type = typename std::conditional<
        (n == sizeof...(xs)),
        Tape<xs...>,
        NLast<n, Tape<xs...>>
    >::type::type;
};

template<int, class>
class NFirst;

template<int n, int... xs>
class NFirst<n, Tape<xs...>> {
public:
    using type = typename Invert<
        typename NLast<
            n, typename Invert<Tape<xs...>>::type
        >::type
    >::type;
};

#pragma mark - Write

template<int, int, class>
class Write;

template<int pos, int x, int... xs>
class Write<pos, x, Tape<xs...>> {
public:
    using type = typename Concatenate<
        typename Concatenate<
            typename NFirst<pos, Tape<xs...>>::type,
            Tape<x>
        >::type,
        typename NLast<(sizeof...(xs) - pos - 1), Tape<xs...>>::type
    >::type;
};

#pragma mark - Move

template<int, class>
class Hold;

template<int pos, int... xs>
class Hold<pos, Tape<xs...>> {
public:
    constexpr static int position = pos;
    using tape = Tape<xs...>;
};

template<int, class>
class Left;

template<int pos, int... xs>
class Left<pos, Tape<xs...>> {
public:
    constexpr static int position = typename std::conditional<
        (pos > 0),
        std::integral_constant<int, pos - 1>,
        std::integral_constant<int, 0>
    >::type();

    using tape = typename std::conditional<
        (pos > 0),
        Tape<xs...>,
        Tape<Blank, xs...>
    >::type;
};

template<int, class>
class Right;

template<int pos, int... xs>
class Right<pos, Tape<xs...>> {
public:
    constexpr static int position = pos + 1;

    using tape = typename std::conditional<
        (pos < sizeof...(xs) - 1),
        Tape<xs...>,
        Tape<xs..., Blank>
    >::type;
};

#pragma mark - States

template <int>
class Stop {
public:
    constexpr static int write = -1;
    template<int pos, class tape> using move = Hold<pos, tape>;
    template<int x> using next = Stop<x>;
};

#define ADD_STATE(_state_)      \
template<int>                   \
class _state_ { };

#define ADD_RULE(_state_, _read_, _write_, _move_, _next_)          \
template<>                                                          \
class _state_<_read_> {                                             \
public:                                                             \
    constexpr static int write = _write_;                           \
    template<int pos, class tape> using move = _move_<pos, tape>;   \
    template<int x> using next = _next_<x>;                         \
};

#pragma mark - Machine

template<template<int> class, int, class>
class Machine;

template<template<int> class State, int pos, int... xs>
class Machine<State, pos, Tape<xs...>> {
    constexpr static int symbol = typename Read<pos, Tape<xs...>>::type();
    using state = State<symbol>;

    template<int x>
    using nextState = typename State<symbol>::template next<x>;

    using modifiedTape = typename Write<pos, state::write, Tape<xs...>>::type;
    using move = typename state::template move<pos, modifiedTape>;

    constexpr static int nextPos = move::position;
    using nextTape = typename move::tape;

public:
    using step = Machine<nextState, nextPos, nextTape>;
};

#pragma mark - Run

template<class>
class Run;

template<template<int> class State, int pos, int... xs>
class Run<Machine<State, pos, Tape<xs...>>> {
    using step = typename Machine<State, pos, Tape<xs...>>::step;

public:
    using type = typename std::conditional<
        std::is_same<State<0>, Stop<0>>::value,
        Tape<xs...>,
        Run<step>
    >::type::type;
};

ADD_STATE(A);
ADD_STATE(B);
ADD_STATE(C);
ADD_STATE(D);

ADD_RULE(A, Blank, 1, Right, B);
ADD_RULE(A, 1, 1, Left, B);

ADD_RULE(B, Blank, 1, Left, A);
ADD_RULE(B, 1, Blank, Left, C);

ADD_RULE(C, Blank, 1, Right, Stop);
ADD_RULE(C, 1, 1, Left, D);

ADD_RULE(D, Blank, 1, Right, D);
ADD_RULE(D, 1, Blank, Right, A);

using tape = Tape<Blank>;
using machine = Machine<A, 0, tape>;
using result = Run<machine>::type;

int main() {
    print(result());
    return 0;
}

আইডিয়ন প্রুফ রান: https://ideone.com/MvBU3Z

ব্যাখ্যা: http://victorkomarov.blogspot.ru/2016/03/compile-time-turing-machine.html

আরও উদাহরণ সহ গিথুব: https://github.com/fnz/CTTM


3

আপনি এই নিবন্ধটি ডেমস থেকে একটি এফএফটি বাস্তবায়নের সাথে টেমপ্লেটগুলির সাথে চেক করতে পারেন যা আমি তুচ্ছ মনে করি না। মূল বিষয়টি হ'ল এফএফটি অ্যালগরিদম প্রচুর ধ্রুবক ব্যবহার করে (উদাহরণস্বরূপ পাপ সারণী) অবিচ্ছিন্ন টেমপ্লেট বাস্তবায়নের চেয়ে সংকলককে আরও ভাল অপ্টিমাইজেশন সম্পাদন করার অনুমতি দেওয়া to

অংশ আমি

দ্বিতীয় খণ্ড


2

এটি উল্লেখ করাও মজাদার যে এটি ডিবাগ করা প্রায় অসম্ভব হলেও একেবারে কার্যকরী ভাষা। আপনি যদি জেমস পোস্টটি দেখেন তবে দেখবেন এটির কার্যকরী বলতে কী বোঝাতে চাইছি। সাধারণভাবে এটি সি ++ এর সর্বাধিক দরকারী বৈশিষ্ট্য নয়। এটি করার জন্য এটি ডিজাইন করা হয়নি। এটি এমন কিছু যা আবিষ্কার হয়েছিল।


2

কমপক্ষে তত্ত্বের ভিত্তিতে আপনি কমপাইল কনস্ট্যান্টগুলি গণনা করতে চাইলে এটি কার্যকর হতে পারে। পরীক্ষা করে দেখুন টেমপ্লেট metaprogramming


1

যুক্তিযুক্তভাবে কার্যকর যে একটি উদাহরণ একটি অনুপাত শ্রেণি। চারপাশে কয়েকটি ভেরিয়েন্ট ভাসমান। আংশিক ওভারলোডের সাথে ডি == 0 কেসটি ধরা মোটামুটি সহজ। আসল কম্পিউটিংটি N এবং D এর GCD গণনা এবং সময় সংকলন করে। আপনি যখন এই অনুপাতগুলি সংকলন-সময় গণনায় ব্যবহার করছেন তখন এটি প্রয়োজনীয়।

উদাহরণ: আপনি যখন সেন্টিমিটার (5) * কিলোমিটার (5) গণনা করছেন, সংকলনের সময় আপনি গুণমানের অনুপাত <1,100> এবং অনুপাত <1000,1> পাবেন। ওভারফ্লো রোধ করতে, আপনি <1000,100> এর অনুপাতের পরিবর্তে <10,1> অনুপাত চান।


0

একটি টুরিং মেশিন টিউরিং-সম্পূর্ণ, তবে এর অর্থ এই নয় যে আপনার উত্পাদন কোডের জন্য একটি ব্যবহার করা উচিত।

টেমপ্লেটগুলির সাথে অপ্রয়োজনীয় কিছু করার চেষ্টা করা আমার অভিজ্ঞতায় অগোছালো, কুরুচিপূর্ণ এবং অর্থহীন। আপনার "কোড" "ডিবাগ" করার কোনও উপায় নেই, সংকলন-সময় ত্রুটি বার্তাগুলি ক্রিপ্টিক এবং সাধারণত খুব সম্ভবত সম্ভাব্য স্থানে থাকবে এবং আপনি একই উপায়ে বিভিন্ন উপায়ে বিভিন্ন উপায়ে অর্জন করতে পারেন। (ইঙ্গিত: 4! = 24) সবচেয়ে খারাপ বিষয়, আপনার কোডটি গড় সি ++ প্রোগ্রামারটির থেকে অপ্রয়োজনীয় এবং বর্তমান সংকলকগুলির মধ্যে বিস্তৃত স্তরের সমর্থনের কারণে এটি সম্ভবত বহনযোগ্য নয়।

টেমপ্লেটগুলি জেনেরিক কোড উত্পন্ন করার জন্য দুর্দান্ত (ধারক শ্রেণি, শ্রেণি মোড়ক, মিক্স-ইন), তবে না - আমার মতে টেম্পলেটগুলির টুরিং সম্পূর্ণতা বাস্তবে কার্যকর নয়


4! 24 হতে পারে তবে MY_FAVORITE_MACRO_VALUE কী! ? ঠিক আছে, আমি আসলে এটি একটি ভাল ধারণা বলে মনে করি না।
জেফরি এল হুইলেটজ

0

কীভাবে প্রোগ্রাম করবেন না তার আরও একটি উদাহরণ:

টেমপ্লেট <int গভীরতা, int এ, টাইপনাম বি>
কাঠামো K17 {
    স্ট্যাটিক কনস্ট ইন্ট x =
    কে 17 <গভীরতা + 1, 0, কে 17 <গভীরতা, এ, বি>> :: এক্স
    + কে 17 <গভীরতা + 1, 1, কে 17 <গভীরতা, এ, বি>> :: এক্স
    + কে 17 <গভীরতা + 1, 2, কে 17 <গভীরতা, এ, বি>> :: এক্স
    + কে 17 <গভীরতা + 1, 3, কে 17 <গভীরতা, এ, বি>> :: এক্স
    + কে 17 <গভীরতা + 1, 4, কে 17 <গভীরতা, এ, বি>> :: এক্স;
};
টেমপ্লেট <int A, টাইপনেম বি>
কাঠামো কে 17 <16, এ, বি> ic স্ট্যাটিক কনট এক্স x = 1; };
স্ট্যাটিক কনস্ট ইন্ট জেড = কে 17 <0,0, ইনটি> :: এক্স;
অকার্যকর প্রধান (শূন্য) {{

সি ++ টেমপ্লেটগুলিতে পোস্ট টিউরিং সম্পূর্ণ


কৌতূহলের জন্য, এক্স এর উত্তর পাউ (5,17-গভীরতা);
ফুল দিন

আপনি এবং টেমপ্লেট আর্গুমেন্ট A এবং B কিছুই করেন না এবং এগুলি মুছুন এবং তারপরে সংযোজনগুলির সমস্তটি প্রতিস্থাপন করুন যখন এটি দেখতে অনেক সহজ K17<Depth+1>::x * 5
ডেভিড স্টোন
আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.