Spec-Zone.ru › C++

Выражения свёртки (начиная с C++17)

Сворачивает (сворачивает) пакет с помощью бинарного оператора.

Синтаксис

( pack op ... ) (1)
( ... op pack ) (2)
( pack op ... op init ) (3)
( init op ... op pack ) (4)
1) Унарная свёртка вправо.
2) Унарная свёртка влево.
3) Бинарная свёртка вправо.
4) Бинарная свёртка влево.
op - любой из следующих 32 бинарных операторов: + - * / % ^ & | = < > << >> += -= *= /= %= ^= &= |= <<= >>= == != <= >= && || , .* ->*. В бинарной свёртке оба оператора op должны быть одинаковыми.
pack - выражение, содержащее нераскрытый пакет и не содержащее на верхнем уровне операторов с приоритетом ниже приоритета приведения типа (формально — cast-expression)
init - выражение, не содержащее нераскрытый пакет и не содержащее на верхнем уровне операторов с приоритетом ниже приоритета приведения типа (формально — cast-expression)

Обратите внимание: открывающая и закрывающая скобки являются обязательной частью выражения свёртки.

Пояснение

При инстанцировании выражения свёртки выражение e раскрывается следующим образом:

1) Унарная свёртка вправо (E op ...) становится (E1 op (... op (EN-1 op EN)))
2) Унарная свёртка влево (... op E) становится (((E1 op E2) op ...) op EN)
3) Бинарная свёртка вправо (E op ... op I) становится (E1 op (... op (EN−1 op (EN op I))))
4) Бинарная свёртка влево (I op ... op E) становится ((((I op E1) op E2) op ...) op EN)

(где N — количество элементов в раскрытии пакета)

Например,

template<typename... Args>
bool all(Args... args) { return (... && args); }

bool b = all(true, true, true, false);
// within all(), the unary left fold expands as
//  return ((true && true) && true) && false;
// b is false

При использовании унарной свёртки с раскрытием пакета нулевой длины допускаются только следующие операторы:

1) Логическое И (&&). Значение для пустого пакета — true.
2) Логическое ИЛИ (||). Значение для пустого пакета — false.
3) Оператор запятая (,). Значение для пустого пакета — void().

Примечания

Если выражение, используемое в качестве init или pack, содержит на верхнем уровне оператор с приоритетом ниже приоритета приведения типа, его необходимо заключить в скобки:

template<typename... Args>
int sum(Args&&... args)
{
//  return (args + ... + 1 * 2);   // Error: operator with precedence below cast
    return (args + ... + (1 * 2)); // OK
}
Макрос проверки поддержки возможностей Значение Стандарт Возможность
__cpp_fold_expressions 201603L (C++17) Выражения свёртки

Пример

#include <climits>
#include <concepts>
#include <cstdint>
#include <iostream>
#include <limits>
#include <type_traits>
#include <utility>
#include <vector>

// Basic usage, folding variadic arguments over operator<< 
template<typename... Args>
void printer(Args&&... args)
{
    (std::cout << ... << args) << '\n';
}

// Folding an expression that uses the pack directly over operator,
template<typename... Ts>
void print_limits()
{
    ((std::cout << +std::numeric_limits<Ts>::max() << ' '), ...) << '\n';
}

// Both a fold over operator&& using the pack
// and over operator, using the variadic arguments
template<typename T, typename... Args>
void push_back_vec(std::vector<T>& v, Args&&... args)
{
    static_assert((std::is_constructible_v<T, Args&&> && ...));
    (v.push_back(std::forward<Args>(args)), ...);
}

// Using an integer sequence to execute an expression
// N times by folding a lambda over operator,
template<class T, std::size_t... dummy_pack>
constexpr T bswap_impl(T i, std::index_sequence<dummy_pack...>)
{
    T low_byte_mask = static_cast<unsigned char>(-1);
    T ret{};
    ([&]
    {
        (void)dummy_pack;
        ret <<= CHAR_BIT;
        ret |= i & low_byte_mask;
        i >>= CHAR_BIT;
    }(), ...);
    return ret;
}
 
constexpr auto bswap(std::unsigned_integral auto i)
{
    return bswap_impl(i, std::make_index_sequence<sizeof(i)>{});
}
 
int main()
{
    printer(1, 2, 3, "abc");
    print_limits<uint8_t, uint16_t, uint32_t>();
 
    std::vector<int> v;
    push_back_vec(v, 6, 2, 45, 12);
    push_back_vec(v, 1, 2, 9);
    for (int i : v)
        std::cout << i << ' ';
    std::cout << '\n';

    static_assert(bswap<std::uint16_t>(0x1234u) == 0x3412u);
    static_assert(bswap<std::uint64_t>(0x0123456789abcdefull) == 0xefcdab8967452301ULL);
}

Вывод:

123abc
255 65535 4294967295 
6 2 45 12 1 2 9

Ссылки

  • Стандарт C++23 (ISO/IEC 14882:2024):
    • 7.5.6 Выражения свёртки [expr.prim.fold]
  • Стандарт C++20 (ISO/IEC 14882:2020):
    • 7.5.6 Выражения свёртки [expr.prim.fold]
  • Стандарт C++17 (ISO/IEC 14882:2017):
    • 8.1.6 Выражения свёртки [expr.prim.fold]

Отчёты об ошибках

Следующие отчёты об ошибках, изменяющие поведение, были ретроактивно применены к ранее опубликованным стандартам C++.

DR Применяется к Опубликованное поведение Корректное поведение
CWG 2611 C++17 результаты раскрытия выражений свёртки не заключались в скобки заключаются в скобки

© cppreference.com
Licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike Unported License v3.0.
https://en.cppreference.com/cpp/language/fold

Spec-Zone.ru

Настройки Оффлайн Что нового Помощь О нас
Spec-Zone .ru
спецификации, руководства, описания, API