如何使c++编译时计算程序的递归级别更深

Question

我有一个程序，可以在编译时计算N以下的所有素数。例如，如果我设置N=20，我将得到{2，3，5，7，11，13，17，19}，如果N=10，我将获得{2，3,5,7}我试过N=1499，它有效，但不超过1499。如果N＝1500；致命错误C1202递归类型或函数依赖上下文过于复杂"；会出来。。。

PS：我使用的是带有c++17的vs2019，调试模式和X86

有没有办法将N扩大到10000或更多？(对于msvc和gcc(这是我的代码

#include <cstdlib>
#include <cstdio>
#include <utility>

static const int N = 1499;
constexpr bool IsPrime(int n)
{
if (n > 6)
{
if (n % 6 != 1 && n % 6 != 5)
{
return false;
}
for (int i = 5; i * i < n; ++i)
{
if (n % i == 0)
{
return false;
}
}
return true;
}
else if (n == 2 || n == 3 || n == 5)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}
template <size_t...V>
struct is_prime_t
{
bool is_prime[sizeof...(V)] = {
IsPrime(V)...
};
};
template <size_t...V>
constexpr is_prime_t <V...> GetIsPrime_T(std::index_sequence<V...>)
{
return is_prime_t<V...>();
};
static constexpr auto is_prime_list = GetIsPrime_T(std::make_index_sequence<N>());
constexpr auto GetNextPrime(int prime)
{
for (int i = prime - 1; i >= 0; --i)
{
if (is_prime_list.is_prime[i]) return i;
}
return 0;
}
template <size_t...V>
struct prime_list_t
{
size_t prime_list[sizeof...(V)] = {
V...
};
};
template <bool, size_t N, size_t... Primes>
struct prime_sequence_helper_with_checker;
template <size_t N, size_t... Primes>
struct prime_sequence_helper
{
typedef typename prime_sequence_helper_with_checker<IsPrime(N), N, Primes...>::type type;
};
template <size_t... Primes>
struct prime_sequence_helper<0, Primes...>
{
typedef typename prime_list_t<Primes...> type;
};
template <size_t N>
struct prime_sequence
{
typedef typename prime_sequence_helper<N>::type type;
};
template <bool, size_t N, size_t... Primes>
struct prime_sequence_helper_with_checker;
template <size_t N, size_t... Primes>
struct prime_sequence_helper_with_checker<true, N, Primes...>
{
//typedef typename prime_sequence_helper<N - 1, N, Primes...>::type type;
typedef typename prime_sequence_helper<GetNextPrime(N), N, Primes...>::type type;
};
template <size_t N, size_t... Primes>
struct prime_sequence_helper_with_checker<false, N, Primes...>
{
//typedef typename prime_sequence_helper<N - 1, Primes...>::type type;
typedef typename prime_sequence_helper<GetNextPrime(N), Primes...>::type type;
};
template <size_t N>
constexpr auto GetPrimeList_T()
{
return prime_sequence<N>::type();
}

int main()
{    
constexpr auto prime_list = GetPrimeList_T<N>();
system("pause");
return 0;
}

Answer 1

您可以通过…避免递归来避免太深的递归：

constexpr bool IsPrime(int n)
{
if (n > 6)
{
if (n % 6 != 1 && n % 6 != 5)
{
return false;
}
for (int i = 5; i * i < n; ++i)
{
if (n % i == 0)
{
return false;
}
}
return true;
}
else if (n == 2 || n == 3 || n == 5)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}
template <std::size_t... Is>
constexpr auto get_primes(std::index_sequence<Is...>)
{
constexpr auto res = [](){
constexpr bool is_prime[sizeof...(Is)] = { IsPrime(Is)... };
std::array<std::size_t, std::count(std::begin(is_prime), std::end(is_prime), true)> res{};
std::size_t index = 0;
for (std::size_t i = 0; i != sizeof...(Is); ++i) {
if (is_prime[i]) res[index++] = i;
}
return res;
}();
return res;
}

演示