如何不使用循环、递归或内置函数求解给定数字的幂值

我们默认计算正整数底数的正整数次幂，完全符合要求的解法存在，具体实现如下：

方法1：变长数组特性实现（C99及以上标准支持） #

核心思路是利用sizeof运算符计算多维数组的总元素数，相同边长的n维数组总元素数正好等于底数的n次幂，全程不需要循环、递归，也不需要调用幂相关内置函数。
示例代码对应题目给出的2^3、33场景：

#include <stdio.h>
int main() {
    int base = 2;
    int exp = 3;
    int result;
    // 指数为3时声明3维数组
    int arr[base][base][base];
    result = sizeof(arr) / sizeof(int);
    printf("%d^%d = %d", base, exp, result);
    return 0;
}

如果需要支持更多指数，按照指数数值枚举对应维度的数组即可，面试场景下的小指数范围完全适用。

方法2：编译期常量计算（C++场景） #

C++环境下可以用模板元编程在编译期完成全部计算，运行时不会产生任何循环、递归调用，完全符合要求：

// 模板定义
template<int base, int exp>
struct PowCalc {
    static const int value = base * PowCalc<base, exp - 1>::value;
};
// 边界特化
template<int base>
struct PowCalc<base, 0> {
    static const int value = 1;
};

// 调用示例：PowCalc<3, 3>::value 直接得到结果27

注：上述代码的递归逻辑仅在编译阶段执行，运行时直接返回常量值，不存在运行时递归调用

方法3：位运算实现（仅适用于底数为2的特殊场景） #

如果底数固定为2，可以直接用移位操作实现，执行效率最高：

int exp = 3;
int result = 1 << exp; // 计算结果为8，等价于2^3

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Supreeth S