Шаблоны рекурсивных переменных

Question

Я пытался использовать переменные шаблоны таким же образом, как я использую некоторые другие шаблоны, например: мы уже знаем, как вычислить число Фибоначчи или степень числа, используя метапрограммирование с объектами шаблона, оборачивающими статическое значение или значение перечисления.

Итак, первое, что я сделал, попытался специализировать переменную шаблона, и она работает как положено:

template <std::size_t VALUE> std::size_t value       = VALUE;
template <>                  std::size_t value<666u> = 1u;

std::cout << value<0u> << '\n';   // "0" as expected
std::cout << value<1u> << '\n';   // "1" as expected
std::cout << value<2u> << '\n';   // "2" as expected
std::cout << value<666u> << '\n'; // "1" as expected!!

Зная, что специализация переменных шаблонов возможна, я попытался создать переменный шаблон Фибоначчи:

template <std::size_t ITERATION>
std::size_t fibonacci = fibonacci<ITERATION - 1u> + fibonacci<ITERATION - 2u>;
template <> std::size_t fibonacci<1u> = 1u;
template <> std::size_t fibonacci<0u> = 0u;

int main()
{
    std::cout << fibonacci<5> << '\n'; // "8" expected;
    return 0;
}

Ошибка, которую я получаю от Wandbox, заключается в следующем:

error: expected primary-expression before ';' token
template <std::size_t ITERATION> std::size_t fibonacci = fibonacci<ITERATION - 1u> + fibonacci<ITERATION - 2u>;
                                                                                                              ^

Я не знаю, что я делаю неправильно, и не понимаю ошибки. Я предполагаю, что ошибка может быть вызвана тем фактом, что шаблон переменной еще не определен, в то время как я уже использую его, поэтому я задаюсь вопросом, возможно ли вообще достичь моей цели с помощью шаблонов переменных.

Любой намек?

Большое спасибо.

Answer 1

Я предполагаю, что компиляторы еще не реализуют шаблоны переменных должным образом. Например, clang 3.7.0 компилирует ваш код, но (с небольшим исправлением ошибки: fibonacci<0u> = 1u) выходы 0 вместо 8 за fibonacci<5>,

Тем не менее, если мы делаем

std::cout << fibonacci<0> << '\n'; // "1" expected;
std::cout << fibonacci<1> << '\n'; // "1" expected;
std::cout << fibonacci<2> << '\n'; // "2" expected;
std::cout << fibonacci<3> << '\n'; // "3" expected;
std::cout << fibonacci<4> << '\n'; // "5" expected;
std::cout << fibonacci<5> << '\n'; // "8" expected;

тогда мы получим ожидаемые результаты. Weird!

Обновление Поскольку шаблоны функций более развиты, чем шаблоны переменных, это обходной путь:

template <std::size_t ITERATION>
constexpr std::size_t get_fibonacci()
{
    return get_fibonacci<ITERATION - 1u>() + get_fibonacci<ITERATION - 2u>();
}

template <>
constexpr std::size_t get_fibonacci<0u>() {
    return 1u;
}

template <>
constexpr std::size_t get_fibonacci<1u>() {
    return 1u;
}

template <std::size_t ITERATION>
std::size_t fibonacci = get_fibonacci<ITERATION>();