如何在编译时驱动C＃，C ++或Java编译器来计算1 + 2 + 3 +…+ 1000？

Question

在最近的一次采访中，有人问我一个非常奇怪的问题。面试官问我如何仅使用编译器功能来计算1 + 2 + 3 + … +
1000。这意味着我不允许编写程序并执行它，但我只应该编写一个程序，该程序可以驱动编译器在编译时计算此和，并在编译完成时打印结果。作为提示，他告诉我，我可能会使用编译器的泛型和预处理器功能。可以使用C
++，C＃或Java编译器。有任何想法吗？？？

此问题与此处未询问任何循环的求和无关。另外，应该注意，总和应该在编译期间计算。使用C
++编译器指令仅打印结果是不可接受的。

阅读有关发布的答案的更多信息后，我发现在使用C 模板进行编译期间解决问题称为 metaprogramming 。这是Erwin
Unruh博士在标准化C 语言的过程中偶然发现的一项技术。您可以在meta-
programming的Wiki页面上阅读有关此主题的更多信息。似乎可以使用Java注释用Java编写程序。您可以在下面查看
maress的 答案。

关于用C元编程++一个很好的书是这一个。如果有兴趣的话值得一看。

Boost的MPL
这个链接是有用的C
++元编程库。

Answer 1

*立即 *更新， 具有改进的递归深度！无需增加深度即可在MSVC10和GCC上运行。:)

简单的编译时递归+加法：

template<unsigned Cur, unsigned Goal>
struct adder{
  static unsigned const sub_goal = (Cur + Goal) / 2;
  static unsigned const tmp = adder<Cur, sub_goal>::value;
  static unsigned const value = tmp + adder<sub_goal+1, Goal>::value;
};

template<unsigned Goal>
struct adder<Goal, Goal>{
  static unsigned const value = Goal;
};

测试码：

template<unsigned Start>
struct sum_from{
  template<unsigned Goal>
  struct to{
    template<unsigned N>
    struct equals;

    typedef equals<adder<Start, Goal>::value> result;
  };
};

int main(){
  sum_from<1>::to<1000>::result();
}

GCC的输出：

错误：声明’struct sum_from <1u> :: to <1000u> :: equals <500500u>’

有关Ideone的现场示例。

MSVC10的输出：

error C2514: 'sum_from<Start>::to<Goal>::equals<Result>' : class has no constructors
      with
      [
          Start=1,
          Goal=1000,
          Result=500500
      ]