C ++でのコンパイル時文字列の便利な宣言
C++でのコンパイル時に文字列を作成および操作できることには、いくつかの便利なアプリケーションがあります。 C++でコンパイル時の文字列を作成することは可能ですが、文字列は文字の可変シーケンスとして宣言する必要があるため、プロセスは非常に面倒です。
using str = sequence<'H', 'e', 'l', 'l', 'o', ',', ' ', 'w', 'o', 'r', 'l', 'd', '!'>;
文字列の連結、部分文字列の抽出などの操作は、一連の文字に対する操作として簡単に実装できます。 コンパイル時の文字列をより便利に宣言することは可能ですか？そうでない場合、コンパイル時の文字列の便利な宣言を可能にする提案がありますか？
既存のアプローチが失敗する理由
理想的には、コンパイル時の文字列を次のように宣言できるようにします。
// Approach 1
using str1 = sequence<"Hello, world!">;
または、ユーザー定義のリテラルを使用して、
// Approach 2
constexpr auto str2 = "Hello, world!"_s;
decltype(str2)にはconstexprコンストラクターがあります。次のことができるという事実を利用して、アプローチ1のメシエバージョンを実装できます。
template <unsigned Size, const char Array[Size]>
struct foo;
ただし、配列には外部リンケージが必要であるため、アプローチ1を機能させるには、次のように記述する必要があります。
/* Implementation of array to sequence goes here. */
constexpr const char str[] = "Hello, world!";
int main()
{
using s = string<13, str>;
return 0;
}
言うまでもなく、これは非常に不便です。アプローチ2は実際には実装できません。 （constexpr）リテラル演算子を宣言する場合、戻り値の型をどのように指定しますか？演算子は文字の可変シーケンスを返す必要があるため、const char*パラメーターを使用して戻り値の型を指定する必要があります。
constexpr auto
operator"" _s(const char* s, size_t n) -> /* Some metafunction using `s` */
sはconstexprではないため、これはコンパイルエラーになります。以下を実行してこの問題を回避しようとしても、あまり役に立ちません。
template <char... Ts>
constexpr sequence<Ts...> operator"" _s() { return {}; }
標準では、この特定のリテラル演算子形式は整数型および浮動小数点型用に予約されています。 123_sは機能しますが、abc_sは機能しません。ユーザー定義のリテラルを完全に捨てて、通常のconstexpr関数を使用するとどうなりますか？
template <unsigned Size>
constexpr auto
string(const char (&array)[Size]) -> /* Some metafunction using `array` */
前と同じように、今ではconstexpr関数のパラメーターである配列は、それ自体がconstexpr型ではなくなるという問題に遭遇します。
私は、引数として文字列と文字列のサイズを取り、文字列内の文字からなるシーケンスを返すCプリプロセッサマクロを定義することが可能であると信じています（BOOST_PP_FOR、文字列化、配列添え字、など）。しかし、私はそのようなマクロを実装する時間（または十分な関心）を持っていません=）
私は Scott Schurrのstr_const の優雅さにマッチするものを見ていません C++ Now 2012 で発表されました。ただし、constexprが必要です。
使用方法と実行方法は次のとおりです。
int
main()
{
constexpr str_const my_string = "Hello, world!";
static_assert(my_string.size() == 13, "");
static_assert(my_string[4] == 'o', "");
constexpr str_const my_other_string = my_string;
static_assert(my_string == my_other_string, "");
constexpr str_const world(my_string, 7, 5);
static_assert(world == "world", "");
// constexpr char x = world[5]; // Does not compile because index is out of range!
}
コンパイル時の範囲チェックよりも格段にクールになりません！
使用も実装もマクロがありません。また、文字列のサイズに人為的な制限はありません。ここに実装を掲載しますが、スコットの暗黙の著作権を尊重しています。実装は、上記にリンクされた彼のプレゼンテーションの1つのスライド上にあります。
文字列と文字列のサイズを引数として取り、文字列内の文字で構成されるシーケンスを返すCプリプロセッサマクロを定義することが可能であると信じています（BOOST_PP_FOR、文字列化、配列添え字などを使用）。しかし、私はそのようなマクロを実装する時間（または十分な関心）を持っていません
非常にシンプルなマクロといくつかのC++ 11機能を使用して、ブーストに依存せずにこれを実装することができます。
- ラムダ変数
- テンプレート
- 一般化された定数式
- 非静的データメンバー初期化子
- 均一な初期化
（後者の2つはここでは厳密には必要ありません）
0からNのユーザー指定のインデックスを使用して可変長テンプレートをインスタンス化できる必要があります-たとえば、タプルを可変長テンプレート関数の引数に展開するのにも便利なツール（質問を参照してください： タプルを可変長テンプレートに拡張するにはどうすればよいですか？関数の引数？
一致する関数ポインターを呼び出すためのタプルの「アンパック」 ）namespace variadic_toolbox { template<unsigned count, template<unsigned...> class meta_functor, unsigned... indices> struct apply_range { typedef typename apply_range<count-1, meta_functor, count-1, indices...>::result result; }; template<template<unsigned...> class meta_functor, unsigned... indices> struct apply_range<0, meta_functor, indices...> { typedef typename meta_functor<indices...>::result result; }; }次に、非型パラメーターcharを使用してstringという可変引数テンプレートを定義します。
namespace compile_time { template<char... str> struct string { static constexpr const char chars[sizeof...(str)+1] = {str..., '\0'}; }; template<char... str> constexpr const char string<str...>::chars[sizeof...(str)+1]; }今最も興味深い部分-文字リテラルを文字列テンプレートに渡す：
namespace compile_time { template<typename lambda_str_type> struct string_builder { template<unsigned... indices> struct produce { typedef string<lambda_str_type{}.chars[indices]...> result; }; }; } #define CSTRING(string_literal) \ []{ \ struct constexpr_string_type { const char * chars = string_literal; }; \ return variadic_toolbox::apply_range<sizeof(string_literal)-1, \ compile_time::string_builder<constexpr_string_type>::produce>::result{}; \ }()
簡単な連結のデモで使用方法を示します。
namespace compile_time
{
template<char... str0, char... str1>
string<str0..., str1...> operator*(string<str0...>, string<str1...>)
{
return {};
}
}
int main()
{
auto str0 = CSTRING("hello");
auto str1 = CSTRING(" world");
std::cout << "runtime concat: " << str_hello.chars << str_world.chars << "\n <=> \n";
std::cout << "compile concat: " << (str_hello * str_world).chars << std::endl;
}
編集：ハワード・ヒナント（および私はOPへの私のコメントでいくらか）が指摘したように、単一のテンプレート引数として文字列のすべての単一文字を持つ型は必要ないかもしれません。これが必要な場合は、以下にマクロを使用しないソリューションがあります。
コンパイル時に文字列を操作しようとしたときに見つけたトリックがあります。 「テンプレート文字列」以外の別のタイプを導入する必要がありますが、関数内では、このタイプのスコープを制限できます。
マクロを使用せず、C++ 11の機能を使用します。
#include <iostream>
// helper function
constexpr unsigned c_strlen( char const* str, unsigned count = 0 )
{
return ('\0' == str[0]) ? count : c_strlen(str+1, count+1);
}
// helper "function" struct
template < char t_c, char... tt_c >
struct rec_print
{
static void print()
{
std::cout << t_c;
rec_print < tt_c... > :: print ();
}
};
template < char t_c >
struct rec_print < t_c >
{
static void print() { std::cout << t_c; }
};
// destination "template string" type
template < char... tt_c >
struct exploded_string
{
static void print()
{
rec_print < tt_c... > :: print();
}
};
// struct to explode a `char const*` to an `exploded_string` type
template < typename T_StrProvider, unsigned t_len, char... tt_c >
struct explode_impl
{
using result =
typename explode_impl < T_StrProvider, t_len-1,
T_StrProvider::str()[t_len-1],
tt_c... > :: result;
};
template < typename T_StrProvider, char... tt_c >
struct explode_impl < T_StrProvider, 0, tt_c... >
{
using result = exploded_string < tt_c... >;
};
// syntactical sugar
template < typename T_StrProvider >
using explode =
typename explode_impl < T_StrProvider,
c_strlen(T_StrProvider::str()) > :: result;
int main()
{
// the trick is to introduce a type which provides the string, rather than
// storing the string itself
struct my_str_provider
{
constexpr static char const* str() { return "hello world"; }
};
auto my_str = explode < my_str_provider >{}; // as a variable
using My_Str = explode < my_str_provider >; // as a type
my_str.print();
}
Boost solution を使用したくない場合は、同様のことを行う簡単なマクロを作成できます。
#define MACRO_GET_1(str, i) \
(sizeof(str) > (i) ? str[(i)] : 0)
#define MACRO_GET_4(str, i) \
MACRO_GET_1(str, i+0), \
MACRO_GET_1(str, i+1), \
MACRO_GET_1(str, i+2), \
MACRO_GET_1(str, i+3)
#define MACRO_GET_16(str, i) \
MACRO_GET_4(str, i+0), \
MACRO_GET_4(str, i+4), \
MACRO_GET_4(str, i+8), \
MACRO_GET_4(str, i+12)
#define MACRO_GET_64(str, i) \
MACRO_GET_16(str, i+0), \
MACRO_GET_16(str, i+16), \
MACRO_GET_16(str, i+32), \
MACRO_GET_16(str, i+48)
#define MACRO_GET_STR(str) MACRO_GET_64(str, 0), 0 //guard for longer strings
using seq = sequence<MACRO_GET_STR("Hello world!")>;
唯一の問題は、64文字の固定サイズ（および追加のゼロ）です。ただし、必要に応じて簡単に変更できます。
文字列と文字列のサイズを引数として取り、文字列内の文字で構成されるシーケンスを返すCプリプロセッサマクロを定義することが可能であると信じています（BOOST_PP_FOR、文字列化、配列添え字などを使用）
記事があります： C++テンプレートメタプログラムでの文字列の使用 Abel SinkovicsとDave Abrahamsによる。
これは、マクロ+BOOST_PP_REPEATを使用するというアイデアよりもいくらか改善されています。明示的なサイズをマクロに渡す必要はありません。つまり、文字列サイズと「文字列オーバーラン保護」の固定上限に基づいています。
template <int N>
constexpr char at(char const(&s)[N], int i)
{
return i >= N ? '\0' : s[i];
}
プラス条件付きboost :: mpl :: Push_back。
この特定の問題を解決し、constexprまたは複雑なプリプロセッサコードを使用せずにエレガントに行うため、Yankesのソリューションに対する受け入れられた答えを変更しました。
末尾のゼロ、手書きのマクロループ、2x展開されたマクロの文字列の繰り返しを受け入れ、Boostがない場合-同意します-それ優れている。ただし、Boostを使用すると、わずか3行になります。
#include <boost/preprocessor/repetition/repeat.hpp>
#define GET_STR_AUX(_, i, str) (sizeof(str) > (i) ? str[(i)] : 0),
#define GET_STR(str) BOOST_PP_REPEAT(64,GET_STR_AUX,str) 0
同僚は、コンパイル時にメモリ内の文字列を連結するように私に挑戦しました。コンパイル時に個々の文字列をインスタンス化することも含まれます。完全なコードリストは次のとおりです。
//Arrange strings contiguously in memory at compile-time from string literals.
//All free functions prefixed with "my" to faciliate grepping the symbol tree
//(none of them should show up).
#include <iostream>
using std::size_t;
//wrapper for const char* to "allocate" space for it at compile-time
template<size_t N>
struct String {
//C arrays can only be initialised with a comma-delimited list
//of values in curly braces. Good thing the compiler expands
//parameter packs into comma-delimited lists. Now we just have
//to get a parameter pack of char into the constructor.
template<typename... Args>
constexpr String(Args... args):_str{ args... } { }
const char _str[N];
};
//takes variadic number of chars, creates String object from it.
//i.e. myMakeStringFromChars('f', 'o', 'o', '\0') -> String<4>::_str = "foo"
template<typename... Args>
constexpr auto myMakeStringFromChars(Args... args) -> String<sizeof...(Args)> {
return String<sizeof...(args)>(args...);
}
//This struct is here just because the iteration is going up instead of
//down. The solution was to mix traditional template metaprogramming
//with constexpr to be able to terminate the recursion since the template
//parameter N is needed in order to return the right-sized String<N>.
//This class exists only to dispatch on the recursion being finished or not.
//The default below continues recursion.
template<bool TERMINATE>
struct RecurseOrStop {
template<size_t N, size_t I, typename... Args>
static constexpr String<N> recurseOrStop(const char* str, Args... args);
};
//Specialisation to terminate recursion when all characters have been
//stripped from the string and converted to a variadic template parameter pack.
template<>
struct RecurseOrStop<true> {
template<size_t N, size_t I, typename... Args>
static constexpr String<N> recurseOrStop(const char* str, Args... args);
};
//Actual function to recurse over the string and turn it into a variadic
//parameter list of characters.
//Named differently to avoid infinite recursion.
template<size_t N, size_t I = 0, typename... Args>
constexpr String<N> myRecurseOrStop(const char* str, Args... args) {
//template needed after :: since the compiler needs to distinguish
//between recurseOrStop being a function template with 2 paramaters
//or an enum being compared to N (recurseOrStop < N)
return RecurseOrStop<I == N>::template recurseOrStop<N, I>(str, args...);
}
//implementation of the declaration above
//add a character to the end of the parameter pack and recurse to next character.
template<bool TERMINATE>
template<size_t N, size_t I, typename... Args>
constexpr String<N> RecurseOrStop<TERMINATE>::recurseOrStop(const char* str,
Args... args) {
return myRecurseOrStop<N, I + 1>(str, args..., str[I]);
}
//implementation of the declaration above
//terminate recursion and construct string from full list of characters.
template<size_t N, size_t I, typename... Args>
constexpr String<N> RecurseOrStop<true>::recurseOrStop(const char* str,
Args... args) {
return myMakeStringFromChars(args...);
}
//takes a compile-time static string literal and returns String<N> from it
//this happens by transforming the string literal into a variadic paramater
//pack of char.
//i.e. myMakeString("foo") -> calls myMakeStringFromChars('f', 'o', 'o', '\0');
template<size_t N>
constexpr String<N> myMakeString(const char (&str)[N]) {
return myRecurseOrStop<N>(str);
}
//Simple Tuple implementation. The only reason std::Tuple isn't being used
//is because its only constexpr constructor is the default constructor.
//We need a constexpr constructor to be able to do compile-time shenanigans,
//and it's easier to roll our own Tuple than to edit the standard library code.
//use MyTupleLeaf to construct MyTuple and make sure the order in memory
//is the same as the order of the variadic parameter pack passed to MyTuple.
template<typename T>
struct MyTupleLeaf {
constexpr MyTupleLeaf(T value):_value(value) { }
T _value;
};
//Use MyTupleLeaf implementation to define MyTuple.
//Won't work if used with 2 String<> objects of the same size but this
//is just a toy implementation anyway. Multiple inheritance guarantees
//data in the same order in memory as the variadic parameters.
template<typename... Args>
struct MyTuple: public MyTupleLeaf<Args>... {
constexpr MyTuple(Args... args):MyTupleLeaf<Args>(args)... { }
};
//Helper function akin to std::make_Tuple. Needed since functions can deduce
//types from parameter values, but classes can't.
template<typename... Args>
constexpr MyTuple<Args...> myMakeTuple(Args... args) {
return MyTuple<Args...>(args...);
}
//Takes a variadic list of string literals and returns a Tuple of String<> objects.
//These will be contiguous in memory. Trailing '\0' adds 1 to the size of each string.
//i.e. ("foo", "foobar") -> (const char (&arg1)[4], const char (&arg2)[7]) params ->
// -> MyTuple<String<4>, String<7>> return value
template<size_t... Sizes>
constexpr auto myMakeStrings(const char (&...args)[Sizes]) -> MyTuple<String<Sizes>...> {
//expands into myMakeTuple(myMakeString(arg1), myMakeString(arg2), ...)
return myMakeTuple(myMakeString(args)...);
}
//Prints Tuple of strings
template<typename T> //just to avoid typing the Tuple type of the strings param
void printStrings(const T& strings) {
//No std::get or any other helpers for MyTuple, so intead just cast it to
//const char* to explore its layout in memory. We could add iterators to
//myTuple and do "for(auto data: strings)" for ease of use, but the whole
//point of this exercise is the memory layout and nothing makes that clearer
//than the ugly cast below.
const char* const chars = reinterpret_cast<const char*>(&strings);
std::cout << "Printing strings of total size " << sizeof(strings);
std::cout << " bytes:\n";
std::cout << "-------------------------------\n";
for(size_t i = 0; i < sizeof(strings); ++i) {
chars[i] == '\0' ? std::cout << "\n" : std::cout << chars[i];
}
std::cout << "-------------------------------\n";
std::cout << "\n\n";
}
int main() {
{
constexpr auto strings = myMakeStrings("foo", "foobar",
"strings at compile time");
printStrings(strings);
}
{
constexpr auto strings = myMakeStrings("Some more strings",
"just to show Jeff to not try",
"to challenge C++11 again :P",
"with more",
"to show this is variadic");
printStrings(strings);
}
std::cout << "Running 'objdump -t |grep my' should show that none of the\n";
std::cout << "functions defined in this file (except printStrings()) are in\n";
std::cout << "the executable. All computations are done by the compiler at\n";
std::cout << "compile-time. printStrings() executes at run-time.\n";
}
渡されたコンパイル時文字列ごとにstd :: Tuple <char ...>を作成する簡潔なC++ 14ソリューションを次に示します。
#include <Tuple>
#include <utility>
namespace detail {
template <std::size_t ... indices>
decltype(auto) build_string(const char * str, std::index_sequence<indices...>) {
return std::make_Tuple(str[indices]...);
}
}
template <std::size_t N>
constexpr decltype(auto) make_string(const char(&str)[N]) {
return detail::build_string(str, std::make_index_sequence<N>());
}
auto HelloStrObject = make_string("hello");
そして、他のマクロ投稿から削除された、ユニークなコンパイル時タイプを作成するためのものです。
#include <utility>
template <char ... Chars>
struct String {};
template <typename Str, std::size_t ... indices>
decltype(auto) build_string(std::index_sequence<indices...>) {
return String<Str().chars[indices]...>();
}
#define make_string(str) []{\
struct Str { const char * chars = str; };\
return build_string<Str>(std::make_index_sequence<sizeof(str)>());\
}()
auto HelloStrObject = make_string("hello");
ユーザー定義のリテラルをこれにまだ使用できないのは本当に残念です。
ブーストハナマップで遊んでいると、このスレッドに出会いました。答えのどれもが私の問題を解決しなかったので、他の人に役立つ可能性があるので、ここに追加したい別の解決策を見つけました。
私の問題は、hanaストリングでboost hanaマップを使用する場合、コンパイラーがまだ実行時コードを生成することでした（以下を参照）。その理由は明らかに、コンパイル時にマップをクエリするには、constexprでなければならないからです。 BOOST_HANA_STRINGマクロはconstexprコンテキストで使用できないラムダを生成するため、これは不可能です。一方、マップには、異なるタイプの異なるコンテンツの文字列が必要です。
このスレッドのソリューションはラムダを使用しているか、コンテンツごとに異なるタイプを提供していないため、次のアプローチが役立つことがわかりました。また、ハッキーstr<'a', 'b', 'c'>構文を回避します。
基本的な考え方は、Scott Schurrのstr_constのバージョンをキャラクターのハッシュにテンプレート化することです。これはc++14ですが、c++11関数の再帰的な実装でcrc32が可能になります（ here を参照）。
// str_const from https://github.com/boostcon/cppnow_presentations_2012/blob/master/wed/schurr_cpp11_tools_for_class_authors.pdf?raw=true
#include <string>
template<unsigned Hash> ////// <- This is the difference...
class str_const2 { // constexpr string
private:
const char* const p_;
const std::size_t sz_;
public:
template<std::size_t N>
constexpr str_const2(const char(&a)[N]) : // ctor
p_(a), sz_(N - 1) {}
constexpr char operator[](std::size_t n) const { // []
return n < sz_ ? p_[n] :
throw std::out_of_range("");
}
constexpr std::size_t size() const { return sz_; } // size()
constexpr const char* const data() const {
return p_;
}
};
// Crc32 hash function. Non-recursive version of https://stackoverflow.com/a/23683218/8494588
static constexpr unsigned int crc_table[256] = {
0x00000000, 0x77073096, 0xee0e612c, 0x990951ba, 0x076dc419, 0x706af48f,
0xe963a535, 0x9e6495a3, 0x0edb8832, 0x79dcb8a4, 0xe0d5e91e, 0x97d2d988,
0x09b64c2b, 0x7eb17cbd, 0xe7b82d07, 0x90bf1d91, 0x1db71064, 0x6ab020f2,
0xf3b97148, 0x84be41de, 0x1adad47d, 0x6ddde4eb, 0xf4d4b551, 0x83d385c7,
0x136c9856, 0x646ba8c0, 0xfd62f97a, 0x8a65c9ec, 0x14015c4f, 0x63066cd9,
0xfa0f3d63, 0x8d080df5, 0x3b6e20c8, 0x4c69105e, 0xd56041e4, 0xa2677172,
0x3c03e4d1, 0x4b04d447, 0xd20d85fd, 0xa50ab56b, 0x35b5a8fa, 0x42b2986c,
0xdbbbc9d6, 0xacbcf940, 0x32d86ce3, 0x45df5c75, 0xdcd60dcf, 0xabd13d59,
0x26d930ac, 0x51de003a, 0xc8d75180, 0xbfd06116, 0x21b4f4b5, 0x56b3c423,
0xcfba9599, 0xb8bda50f, 0x2802b89e, 0x5f058808, 0xc60cd9b2, 0xb10be924,
0x2f6f7c87, 0x58684c11, 0xc1611dab, 0xb6662d3d, 0x76dc4190, 0x01db7106,
0x98d220bc, 0xefd5102a, 0x71b18589, 0x06b6b51f, 0x9fbfe4a5, 0xe8b8d433,
0x7807c9a2, 0x0f00f934, 0x9609a88e, 0xe10e9818, 0x7f6a0dbb, 0x086d3d2d,
0x91646c97, 0xe6635c01, 0x6b6b51f4, 0x1c6c6162, 0x856530d8, 0xf262004e,
0x6c0695ed, 0x1b01a57b, 0x8208f4c1, 0xf50fc457, 0x65b0d9c6, 0x12b7e950,
0x8bbeb8ea, 0xfcb9887c, 0x62dd1ddf, 0x15da2d49, 0x8cd37cf3, 0xfbd44c65,
0x4db26158, 0x3ab551ce, 0xa3bc0074, 0xd4bb30e2, 0x4adfa541, 0x3dd895d7,
0xa4d1c46d, 0xd3d6f4fb, 0x4369e96a, 0x346ed9fc, 0xad678846, 0xda60b8d0,
0x44042d73, 0x33031de5, 0xaa0a4c5f, 0xdd0d7cc9, 0x5005713c, 0x270241aa,
0xbe0b1010, 0xc90c2086, 0x5768b525, 0x206f85b3, 0xb966d409, 0xce61e49f,
0x5edef90e, 0x29d9c998, 0xb0d09822, 0xc7d7a8b4, 0x59b33d17, 0x2eb40d81,
0xb7bd5c3b, 0xc0ba6cad, 0xedb88320, 0x9abfb3b6, 0x03b6e20c, 0x74b1d29a,
0xead54739, 0x9dd277af, 0x04db2615, 0x73dc1683, 0xe3630b12, 0x94643b84,
0x0d6d6a3e, 0x7a6a5aa8, 0xe40ecf0b, 0x9309ff9d, 0x0a00ae27, 0x7d079eb1,
0xf00f9344, 0x8708a3d2, 0x1e01f268, 0x6906c2fe, 0xf762575d, 0x806567cb,
0x196c3671, 0x6e6b06e7, 0xfed41b76, 0x89d32be0, 0x10da7a5a, 0x67dd4acc,
0xf9b9df6f, 0x8ebeeff9, 0x17b7be43, 0x60b08ed5, 0xd6d6a3e8, 0xa1d1937e,
0x38d8c2c4, 0x4fdff252, 0xd1bb67f1, 0xa6bc5767, 0x3fb506dd, 0x48b2364b,
0xd80d2bda, 0xaf0a1b4c, 0x36034af6, 0x41047a60, 0xdf60efc3, 0xa867df55,
0x316e8eef, 0x4669be79, 0xcb61b38c, 0xbc66831a, 0x256fd2a0, 0x5268e236,
0xcc0c7795, 0xbb0b4703, 0x220216b9, 0x5505262f, 0xc5ba3bbe, 0xb2bd0b28,
0x2bb45a92, 0x5cb36a04, 0xc2d7ffa7, 0xb5d0cf31, 0x2cd99e8b, 0x5bdeae1d,
0x9b64c2b0, 0xec63f226, 0x756aa39c, 0x026d930a, 0x9c0906a9, 0xeb0e363f,
0x72076785, 0x05005713, 0x95bf4a82, 0xe2b87a14, 0x7bb12bae, 0x0cb61b38,
0x92d28e9b, 0xe5d5be0d, 0x7cdcefb7, 0x0bdbdf21, 0x86d3d2d4, 0xf1d4e242,
0x68ddb3f8, 0x1fda836e, 0x81be16cd, 0xf6b9265b, 0x6fb077e1, 0x18b74777,
0x88085ae6, 0xff0f6a70, 0x66063bca, 0x11010b5c, 0x8f659eff, 0xf862ae69,
0x616bffd3, 0x166ccf45, 0xa00ae278, 0xd70dd2ee, 0x4e048354, 0x3903b3c2,
0xa7672661, 0xd06016f7, 0x4969474d, 0x3e6e77db, 0xaed16a4a, 0xd9d65adc,
0x40df0b66, 0x37d83bf0, 0xa9bcae53, 0xdebb9ec5, 0x47b2cf7f, 0x30b5ffe9,
0xbdbdf21c, 0xcabac28a, 0x53b39330, 0x24b4a3a6, 0xbad03605, 0xcdd70693,
0x54de5729, 0x23d967bf, 0xb3667a2e, 0xc4614ab8, 0x5d681b02, 0x2a6f2b94,
0xb40bbe37, 0xc30c8ea1, 0x5a05df1b, 0x2d02ef8d
};
template<size_t N>
constexpr auto crc32(const char(&str)[N])
{
unsigned int prev_crc = 0xFFFFFFFF;
for (auto idx = 0; idx < sizeof(str) - 1; ++idx)
prev_crc = (prev_crc >> 8) ^ crc_table[(prev_crc ^ str[idx]) & 0xFF];
return prev_crc ^ 0xFFFFFFFF;
}
// Conveniently create a str_const2
#define CSTRING(text) str_const2 < crc32( text ) >( text )
// Conveniently create a hana type_c<str_const2> for use in map
#define CSTRING_TYPE(text) hana::type_c<decltype(str_const2 < crc32( text ) >( text ))>
使用法：
#include <boost/hana.hpp>
#include <boost/hana/map.hpp>
#include <boost/hana/pair.hpp>
#include <boost/hana/type.hpp>
namespace hana = boost::hana;
int main() {
constexpr auto s2 = CSTRING("blah");
constexpr auto X = hana::make_map(
hana::make_pair(CSTRING_TYPE("aa"), 1)
);
constexpr auto X2 = hana::insert(X, hana::make_pair(CSTRING_TYPE("aab"), 2));
constexpr auto ret = X2[(CSTRING_TYPE("aab"))];
return ret;
}
clang-cl 5.0で生成されるアセンブラコードは次のとおりです。
012A1370 mov eax,2
012A1375 ret
私の他の答えを好む人はいないようです：-<。ここで、str_constを実際の型に変換する方法を示します。
#include <iostream>
#include <utility>
// constexpr string with const member functions
class str_const {
private:
const char* const p_;
const std::size_t sz_;
public:
template<std::size_t N>
constexpr str_const(const char(&a)[N]) : // ctor
p_(a), sz_(N-1) {}
constexpr char operator[](std::size_t n) const {
return n < sz_ ? p_[n] :
throw std::out_of_range("");
}
constexpr std::size_t size() const { return sz_; } // size()
};
template <char... letters>
struct string_t{
static char const * c_str() {
static constexpr char string[]={letters...,'\0'};
return string;
}
};
template<str_const const& str,std::size_t... I>
auto constexpr expand(std::index_sequence<I...>){
return string_t<str[I]...>{};
}
template<str_const const& str>
using string_const_to_type = decltype(expand<str>(std::make_index_sequence<str.size()>{}));
constexpr str_const hello{"Hello World"};
using hello_t = string_const_to_type<hello>;
int main()
{
// char c = hello_t{}; // Compile error to print type
std::cout << hello_t::c_str();
return 0;
}
Clang ++ -stdlib = libc ++ -std = c ++ 14（clang 3.7）でコンパイルします
独自のコンパイル時型を作成するためのkaceyのソリューションは、わずかな修正を加えて、C++ 11でも使用できます。
template <char... Chars>
struct string_t {};
namespace detail {
template <typename Str,unsigned int N,char... Chars>
struct make_string_t : make_string_t<Str,N-1,Str().chars[N-1],Chars...> {};
template <typename Str,char... Chars>
struct make_string_t<Str,0,Chars...> { typedef string_t<Chars...> type; };
} // namespace detail
#define CSTR(str) []{ \
struct Str { const char *chars = str; }; \
return detail::make_string_t<Str,sizeof(str)>::type(); \
}()
つかいます：
template <typename String>
void test(String) {
// ... String = string_t<'H','e','l','l','o','\0'>
}
test(CSTR("Hello"));
Howard Hinnant のアイデアに基づいて、2つのリテラルを一緒に追加するリテラルクラスを作成できます。
template<int>
using charDummy = char;
template<int... dummy>
struct F
{
const char table[sizeof...(dummy) + 1];
constexpr F(const char* a) : table{ str_at<dummy>(a)..., 0}
{
}
constexpr F(charDummy<dummy>... a) : table{ a..., 0}
{
}
constexpr F(const F& a) : table{ a.table[dummy]..., 0}
{
}
template<int... dummyB>
constexpr F<dummy..., sizeof...(dummy)+dummyB...> operator+(F<dummyB...> b)
{
return { this->table[dummy]..., b.table[dummyB]... };
}
};
template<int I>
struct get_string
{
constexpr static auto g(const char* a) -> decltype( get_string<I-1>::g(a) + F<0>(a + I))
{
return get_string<I-1>::g(a) + F<0>(a + I);
}
};
template<>
struct get_string<0>
{
constexpr static F<0> g(const char* a)
{
return {a};
}
};
template<int I>
constexpr auto make_string(const char (&a)[I]) -> decltype( get_string<I-2>::g(a) )
{
return get_string<I-2>::g(a);
}
constexpr auto a = make_string("abc");
constexpr auto b = a+ make_string("def"); // b.table == "abcdef"
あなたのアプローチ＃1は正しいものです。
ただし、配列には外部リンケージが必要なので、アプローチ1を機能させるには、次のように記述する必要があります。constexpr const char str [] = "Hello、world！";
いいえ、正しくありません。これはclangとgccでコンパイルされます。標準のc ++ 11を期待していますが、私は言語の専門家ではありません。
#include <iostream>
template <char... letters>
struct string_t{
static char const * c_str() {
static constexpr char string[]={letters...,'\0'};
return string;
}
};
// just live with it, but only once
using Hello_World_t = string_t<'H','e','l','l','o',' ','w','o','r','l','d','!'>;
template <typename Name>
void print()
{
//String as template parameter
std::cout << Name::c_str();
}
int main() {
std::cout << Hello_World_t::c_str() << std::endl;
print<Hello_World_t>();
return 0;
}
私がc ++ 17で本当に好きなのは、同等の次のことです（アプローチ＃1を完了するため）
// for template <char...>
<"Text"> == <'T','e','x','t'>
非常によく似たものが、テンプレート化されたユーザー定義リテラルの標準にすでに存在します。これは、void-pointerも言及していますが、数字のみです。それまでは、別の小さなトリックがオーバーライド編集モード+のコピーと貼り付けを使用することです
string_t<' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' ',' '>;
マクロを気にしない場合、これが機能するよりも（ヤンクスの答えから少し変更されます）：
#define MACRO_GET_1(str, i) \
(sizeof(str) > (i) ? str[(i)] : 0)
#define MACRO_GET_4(str, i) \
MACRO_GET_1(str, i+0), \
MACRO_GET_1(str, i+1), \
MACRO_GET_1(str, i+2), \
MACRO_GET_1(str, i+3)
#define MACRO_GET_16(str, i) \
MACRO_GET_4(str, i+0), \
MACRO_GET_4(str, i+4), \
MACRO_GET_4(str, i+8), \
MACRO_GET_4(str, i+12)
#define MACRO_GET_64(str, i) \
MACRO_GET_16(str, i+0), \
MACRO_GET_16(str, i+16), \
MACRO_GET_16(str, i+32), \
MACRO_GET_16(str, i+48)
//CT_STR means Compile-Time_String
#define CT_STR(str) string_t<MACRO_GET_64(#str, 0), 0 >//guard for longer strings
print<CT_STR(Hello World!)>();
私自身の実装はBoost.Hana文字列（可変長文字を含むテンプレートクラス）からのアプローチに基づいていますが、C++11標準およびconstexpr関数のみを使用し、コンパイル時の厳密なチェックを行います（コンパイルします）コンパイル時の式ではない場合の時間エラー）。ファンシー{'a', 'b', 'c' }（マクロを使用）の代わりに、通常の生のC文字列から構築できます。
テスト： https://sourceforge.net/p/tacklelib/tacklelib/HEAD/tree/trunk/src/tests/unit/test_tmpl_string.cpp
使用例：
const auto s0 = TACKLE_TMPL_STRING(0, "012"); // "012"
const char c1_s0 = UTILITY_CONSTEXPR_GET(s0, 1); // '1'
const auto s1 = TACKLE_TMPL_STRING(0, "__012", 2); // "012"
const char c1_s1 = UTILITY_CONSTEXPR_GET(s1, 1); // '1'
const auto s2 = TACKLE_TMPL_STRING(0, "__012__", 2, 3); // "012"
const char c1_s2 = UTILITY_CONSTEXPR_GET(s2, 1); // '1'
// TACKLE_TMPL_STRING(0, "012") and TACKLE_TMPL_STRING(1, "012")
// - semantically having different addresses.
// So id can be used to generate new static array class field to store
// a string bytes at different address.
// Can be overloaded in functions with another type to express the compiletimeness between functions:
template <uint64_t id, typename CharT, CharT... tchars>
const overload_resolution_1 & test_overload_resolution(const tackle::tmpl_basic_string<id, CharT, tchars...> &);
template <typename CharT>
const overload_resolution_2 & test_overload_resolution(const tackle::constexpr_basic_string<CharT> &);
// , where `constexpr_basic_string` is another approach which loses
// the compiletimeness between function signature and body border,
// because even in a `constexpr` function the compile time argument
// looses the compiletimeness nature and becomes a runtime one.
constexpr関数のコンパイル時の境界に関する詳細： https://www.boost.org/doc/libs/1_65_0/libs/hana/doc/html/index.html#tutorial-appendix- constexpr
その他の使用方法の詳細については、テストをご覧ください。
プロジェクト全体は現在実験段階です。
@ user1115339の answer に2つの非常に小さな改善を加えたいと思います。回答へのコメントでそれらについて言及しましたが、便宜上、ここにコピーペーストソリューションを配置します。
唯一の違いはFIXED_CSTRINGマクロです。これは、クラステンプレート内で文字列をインデックス演算子の引数として使用できます（コンパイル時マップがある場合に便利です）。
実例 。
namespace variadic_toolbox
{
template<unsigned count,
template<unsigned...> class meta_functor, unsigned... indices>
struct apply_range
{
typedef typename apply_range<count-1, meta_functor, count-1, indices...>::result result;
};
template<template<unsigned...> class meta_functor, unsigned... indices>
struct apply_range<0, meta_functor, indices...>
{
typedef typename meta_functor<indices...>::result result;
};
}
namespace compile_time
{
template<char... str>
struct string
{
static constexpr const char chars[sizeof...(str)+1] = {str..., '\0'};
};
template<char... str>
constexpr const char string<str...>::chars[sizeof...(str)+1];
template<typename lambda_str_type>
struct string_builder
{
template<unsigned... indices>
struct produce
{
typedef string<lambda_str_type{}.chars[indices]...> result;
};
};
}
#define CSTRING(string_literal) \
[]{ \
struct constexpr_string_type { const char * chars = string_literal; }; \
return variadic_toolbox::apply_range<sizeof(string_literal)-1, \
compile_time::string_builder<constexpr_string_type>::produce>::result{}; \
}()
#define FIXED_CSTRING(string_literal) \
([]{ \
struct constexpr_string_type { const char * chars = string_literal; }; \
return typename variadic_toolbox::apply_range<sizeof(string_literal)-1, \
compile_time::string_builder<constexpr_string_type>::template produce>::result{}; \
}())
struct A {
auto test() {
return FIXED_CSTRING("blah"); // works
// return CSTRING("blah"); // works too
}
template<typename X>
auto operator[](X) {
return 42;
}
};
template<typename T>
struct B {
auto test() {
// return CSTRING("blah");// does not compile
return FIXED_CSTRING("blah"); // works
}
};
int main() {
A a;
//return a[CSTRING("blah")]; // fails with error: two consecutive ' [ ' shall only introduce an attribute before ' [ ' token
return a[FIXED_CSTRING("blah")];
}