c++ consteval在模板元编程中的应用

consteval 是 C++20 引入的一个新关键字，它用于指定一个函数必须在编译时进行计算。这使得我们可以在编译时执行复杂的计算和操作，从而提高代码的性能和安全性。在模板元编程中，consteval 可以与 constexpr 结合使用，以实现更高级的编译时计算和优化。

以下是一些在模板元编程中使用 consteval 的示例：

1. 编译时计算阶乘：

template <int N>
consteval int factorial() {
    if constexpr (N == 0) {
        return 1;
    } else {
        return N * factorial<N - 1>();
    }
}

int main() {
    constexpr int result = factorial<5>(); // 计算 5!，结果为 120
    return 0;
}

2. 编译时计算斐波那契数列：

template <int N>
consteval int fibonacci() {
    if constexpr (N == 0) {
        return 0;
    } else if constexpr (N == 1) {
        return 1;
    } else {
        return fibonacci<N - 1>() + fibonacci<N - 2>();
    }
}

int main() {
    constexpr int result = fibonacci<10>(); // 计算第 10 个斐波那契数，结果为 55
    return 0;
}

3. 编译时计算数组长度：

template<typename T, size_t N>
consteval size_t array_size(T (&)[N]) {
    return N;
}

int main() {
    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    constexpr size_t size = array_size(arr); // 计算数组长度，结果为 5
    return 0;
}

通过使用 consteval，我们可以在编译时执行更多的计算和操作，从而提高代码的性能和安全性。同时，它也与 constexpr 结合使用，使得我们可以在模板元编程中实现更高级的编译时计算和优化。