Шаблон метапрограммирования

Может кто-нибудь объяснить мне, почему первый способ метапрограммирования шаблона идет в бесконечный цикл, а второй работает правильно.

#include <iostream>
using namespace std;

template<int N, int M>
struct commondivs {                                              
  static const int val = (N<M) ? commondivs<N,(M-N)>::val : commondivs<(N-M),M>::val;
};

template<int N>
struct commondivs<N,N> {
  static const int val = N;
};


int commondiv(int N, int M){
    if(N==M){
        return N;
    }   
    return (N<M)?commondiv(N,(M-N)):commondiv((N-M),M);     
}

int main() {

    cout << commondivs<9,6>::val << endl;
    cout << commondiv(9,6) << endl;
    return 0;
}

(N<M) ? commondivs<N,(M-N)>::val : commondivs<(N-M),M>::val

Эта строка вызывает создание экземпляров обоих commondivs<N,(M-N)>::valи commondivs<(N-M),M>::valдаже если условие известно во время компиляции и одна из ветвей никогда не будет взята.

Замените ? :на std::conditional_t, который не имеет этого ограничения:

static const int val = std::conditional_t<N < M, commondivs<N,(M-N)>, commondivs<(N-M),M>>::val;

Проблема в том, что все операнды условного оператора будут оцениваться, поэтому оба commondivs<N,(M-N)> и commondivs<(N-M),M>получить экземпляр и их valполучить оценку , а затем приводит к рекурсивной шаблона конкретизации.

Вы можете применить constexpr, если и поместить его в функцию- constexpr staticчлен.

Если значение равно true, тогда оператор-ложь отбрасывается (если присутствует), в противном случае оператор-истина отбрасывается.

template<int N, int M>
struct commondivs {                                              
  constexpr static int get_val() {
    if constexpr (N<M) return commondivs<N,(M-N)>::val; // if true, the else part won't be evaluated
    else return commondivs<(N-M),M>::val;               // vice versa
  }
  static const int val = get_val();
};

ЖИТЬ

Тернарный оператор не похож if constexpr: когда компилятор видит его, он должен генерировать код для обеих ветвей. Другими словами, чтобы создать экземпляр шаблона commondivs<M, N>, компилятор создает оба шаблона.commondivs<N, M - N> и commondivs<N - M, M>.

В отличие от этого commondiv(N, M - N)иcommondiv(N - M, M) переводятся в два вызова функций. Какой из них взят, будет решено, когда функция будет фактически вызвана.

Дополнение.

HolyBlackCat дал решение с std::conditional_t. Вот еще один:

template<int N, int M>
struct commondivs {                                              
    static constexpr int min = (N < M) ? N : M;
    static constexpr int max = (N < M) ? M : N;
    static constexpr int val = commondivs<min, max - min>::val;
};

template<int N>
struct commondivs<N, N> {
    static constexpr int val = N;
};

Вы получаете бесконечную рекурсию, потому что:

static const int val = (N<M) ? commondivs<N,(M-N)>::val : commondivs<(N-M),M>::val;

не программирование метатемплей вообще, потому что ?:, как говорит @Eng, неconstexpr .

Вы хотите посмотреть на ответ @ HolyBlackCat.