c++ - 有什么方法可以制作参数化的用户定义文字？

Question

不久之前，我对“参数化”用户定义文字有了一个想法，想知道在当前的 C++ 标准中是否有任何方法可以做到这一点。

基本上，这个想法是拥有一个用户定义的文字，其行为可以根据一些参数进行调整。作为一个简单的例子，我选择了一个“定点”字面量，它把一个 float 变成一个整数；该参数是小数位数的精度。

目前这只是一个练习，因为我不确定这在实际应用中如何或是否有用。

我的第一个想法是这样的:

namespace fp_impl {
    constexpr int floor(long double n) {
        return n;
    }

    constexpr int pow10(int exp) {
        return exp == 0 ? 1 : 10 * pow10(exp - 1);
    }

    template<int i>
    constexpr int fixed_point(long double n) {
        return floor(n * pow10(i));
    }

    namespace fp2 {
        constexpr int operator"" _fp (long double n) {
            return fixed_point<2>(n);
        }
    }

    namespace fp4 {
        constexpr int operator"" _fp (long double n) {
            return fixed_point<4>(n);
        }
    }
}

template<int prec> struct fp;
template<> struct fp<2> {
    namespace lit = fp2;
};
template<> struct fp<4> {
    namespace lit = fp4;
};

int main() {
    {
        using namespace fp<2>::lit;
        std::cout << 5.421_fp << std::endl; // should output 542
    }
    {
        using namespace fp<4>::lit;
        std::cout << 5.421_fp << std::endl; // should output 54210
    }
}

但是，它无法编译，因为在类范围内不允许命名空间别名。 (它也有要求您手动定义 operator"" _fp 的每个版本的问题。)所以我决定尝试使用宏:

namespace fp {
    namespace detail {
        constexpr int floor(long double n) {
            return n;
        }

        constexpr int pow10(int exp) {
            return exp == 0 ? 1 : 10 * pow10(exp - 1);
        }

        template<int i>
        constexpr int fixed_point(long double n) {
            return floor(n * pow10(i));
        }
    }
}

#define SPEC(i) \
    namespace fp { \
        namespace precision##i { \
            constexpr int operator"" _fp(long double n) { \
                return fp::detail::fixed_point<i>(n); \
            } \
        } \
    }
SPEC(2); SPEC(4);
#undef SPEC
#define fp_precision(i) namespace fp::precision##i

int main() {
    {
        using fp_precision(2);
        std::cout << 5.421_fp << std::endl;
    }
    {
        using fp_precision(4);
        std::cout << 5.421_fp << std::endl;
    }
}

虽然它仍然需要使用 SPEC()，但它仍然有效您想要使用的每个精度的宏。当然，可以使用一些预处理器技巧来为从 0 到 100 的每个值执行此操作，但我想知道是否可以有更像模板解决方案的东西，其中每个都在需要时实例化。我有一个模糊的想法，即在模板类中使用声明为友元函数的运算符""，但我怀疑这也行不通。

请注意，我确实尝试了 template<int i> constexpr int operator"" _fp(long double n) ，但这似乎不是允许的文字运算符声明。

Answer 1

您可以返回一个类类型，该类类型从您的文字运算符中重载了 operator()(int)。然后你可以写

5.421_fp(2);