创建前 N 位设置的编译时常量

Question

在 C++17 中，是否有办法在编译时生成前 N 位设置的常量？

在伪代码中，我正在寻找类似的东西：

constexpr uint32_t MY_CONSTANT = setBits<2>();

相当于：

constexpr uint32_t MY_CONSTANT = 0b11;

换句话说，给定编译时常量 N，返回编译时常量 M，其中位 0 到 (N-1) 为 1（设置）。

Answer 1

我认为标准库中没有现成的函数（尽管从 C++23std::bitset::set开始constexpr）。不过你可以自己做：

template<class T, std::size_t N>
constexpr T setBits() {
    if constexpr (N == sizeof(unsigned long long) * CHAR_BIT) return ~T{};
    else return static_cast<T>((1ull << N) - 1);
}

constexpr auto MY_CONSTANT = setBits<std::uint32_t, 2>();

示例setBits<std::uint8_t, 2>()：

   0b00000001
<<          2
-------------
=  0b00000100

   0b00000100
-           1
-------------
=  0b00000011

或者否定0设置所有位并右移除位之外的所有N位：

   0b00000001
<<          2
-------------
=  0b00000100

   0b00000100
-           1
-------------
=  0b00000011