■http://anond.hatelabo.jp/20081025202001

いまさらだがFizzBuzz。

1から100まで、3の倍数5の倍数云々って、全部定数の計算じゃね？

というところに気付き、自称メタプログラマー（略してメタグラマー）俺の血が騒いだ。

定数計算なら、それは実行時ではなくコンパイル時に行なわれるべきだ……。

というわけでC++テンプレートメタプログラミング召喚。

#include <iostream>

const int FIZZ_NUM = 3;
const int BUZZ_NUM = 5;
const int BEGIN_NUM = 1;
const int END_NUM = 101;

template<int N> struct Fizz {
    enum {PRINT = 0, NEXT = N + 1};
    static void print() {}
};

template<int N> struct Buzz {
    enum {PRINT = 0, NEXT = N + 1};
    static void print() {}
};

template<int N, bool ForB> struct Number {static void print() {std::cout << N;}};

template<> struct Fizz<FIZZ_NUM> {
    enum {PRINT = 1, NEXT = 1};
    static void print() {std::cout << "Fizz";}
};

template<> struct Buzz<BUZZ_NUM> {
    enum {PRINT = 1, NEXT = 1};
    static void print() {std::cout << "Buzz";}
};

template<int N> struct Number<N, true> {static void print() {}};

template<int N, int F, int B> struct FizzBuzz {
    static void print() {
        typedef ::Fizz<F> Fizz;
        typedef ::Buzz<B> Buzz;
        
        Fizz::print();
        Buzz::print();
        Number<N, Fizz::PRINT || Buzz::PRINT>::print();
        std::cout << std::endl;
        
        FizzBuzz<N + 1, Fizz::NEXT, Buzz::NEXT>::print();
    }
};

template<int F, int B> struct FizzBuzz<END_NUM, F, B> {static void print() {}};

int main(int argc, char **argv)
{
    FizzBuzz<BEGIN_NUM, 1, 1>::print();
    return 0;
}

ifなし%なしループ系なし、しかも実行時オーバーヘッドなし！（多分）

あ、これを見て理解する人間のオーバーヘッドは無視ね。

ああ、久しぶりにC++を触ったけど、やっぱC++のテンプレートってダメダメだな。20世紀の遺物といわざるを得ない。

君がもし21世紀のモテ系イケメンメタグラマーなら、21世紀のプログラミング言語、D言語を使うべきだ！

驚くべきことに、D言語はコンパイル時に関数が実行でき、その結果をソースコードとして取り込める！

ただし実行できるのは簡単な関数だけだけど……。

以下、それを使ったD言語によるメタプログラミング的実装。

import std.stdio;

// これでFizzBuzzを全部出力するコードを作るぜ！
string makeFizzBuzzCode() {
    string code;
    for(int i = 1; i <= 100; ++i) {
        // 効率？　コンパイル時にそんな配慮は要らん！
        if(i % 3 == 0 &amp;&amp; i % 5 == 0) {
            code ~= "writefln(\"FizzBuzz\");\n";
        } else if(i % 3 == 0) {
            code ~= "writefln(\"Fizz\");\n";
        } else if(i % 5 == 0) {
            code ~= "writefln(\"Buzz\");\n";
        } else {
            code ~= "writefln(" ~ static_itoa(i) ~ ");\n";
        }
    }
    return code;
}

int main(string[] args) {
    // おまけで生成されたコードも見せるよ。
    pragma(msg, makeFizzBuzzCode());
    
    // 生成したコードを埋め込む。コピペみたいな感覚。
    mixin(makeFizzBuzzCode);
    return 0;
}

// 以下ユーティリティ。このぐらい標準で欲しいな……。

/// 整数→文字列変換（コンパイル時）
string static_itoa(int n) {
    if(n == 0) {
        return "0";
    }
    
    // 10で割りながら余りを文字にして追加。桁が逆転した文字列になる。
    string s;
    for(; n; n /= 10) {
        s ~= ("0123456789")[n % 10];
    }
    
    // 桁位置を正常にする。相変わらず効率無視。
    return static_reverse(s);
}

/// 配列リバース（コンパイル時）
/// 実行時ならarray.reverseが使えるんだけどね……。
T[] static_reverse(T)(T[] s) {
    T[] result;
    foreach_reverse(c; s) {
        result ~= c;
    }
    return result;
}

// 心配なので静的ユニットテスト（笑）
unittest {
    static assert(static_itoa(0) == "0");
    static assert(static_itoa(10) == "10");
    static assert(static_itoa(999) == "999");
    static assert(static_itoa(9999) == "9999");
    static assert(static_itoa(12345) == "12345");
    static assert(static_itoa(314159265) == "314159265");
}

コンパイル結果

$ dmd -unittest fizz_buzz.d
writefln(1);
writefln(2);
writefln("Fizz");
writefln(4);
writefln("Buzz");
writefln("Fizz");
writefln(7);
writefln(8);
writefln("Fizz");
writefln("Buzz");
writefln(11);
writefln("Fizz");
writefln(13);
writefln(14);
writefln("FizzBu(ry

出力結果は略。

さすがD言語！C++やJavaやC#にできない事を平然とやってのけるッ

そこにシビれる！あこがれるゥ！

というか、

writefln(1);
writefln(2);
writefln("Fizz");
writefln(4);

もうwritefln（出力関数）要らなくね？

修正。

// これでFizzBuzzを全部出力するぜ！
string makeFizzBuzzCode() {
    string code;
    for(int i = 1; i <= 100; ++i) {
        // 効率？　コンパイル時にそんな配慮は要らん！
        if(i % 3 == 0 &amp;&amp; i % 5 == 0) {
            code ~= "FizzBuzz\n";
        } else if(i % 3 == 0) {
            code ~= "Fizz\n";
        } else if(i % 5 == 0) {
            code ~= "Buzz\n";
        } else {
            code ~= static_itoa(i) ~ "\n";
        }
    }
    return code;
}

int main(string[] args) {
    // もうコンパイル時のメッセージしか出さない。（笑）
    pragma(msg, makeFizzBuzzCode());
    return 0;
}

コンパイル結果。

$ dmd -unittest fizz_buzz.d
1
2
Fizz
4
Buzz
Fizz
7
8
Fizz
Buzz
11
Fizz
13
14
FizzBu(ry

実行するまでもなく結果が出力された。つまり実行時間ゼロ、ということは……

世　界　最　速

以上、世界最速なD言語の宣伝でした。

みんな使おうD言語！

D言語リファレンス（日本語）

http://www.kmonos.net/alang/d/1.0/index.html(1.0。こっちの方が安定してる？)

http://www.kmonos.net/alang/d/2.0/index.html(もっと凄い2.0)

D言語本家配布元（無料でコンパイラが入手できます）

http://www.digitalmars.com/

それにしても、ちゃんとD言語のシンタックス・ハイライトを実装しているはてなは偉い。（笑）

Permalink | 記事への反応(1) | 22:45

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