c++ - 编译时类型转换检查(constexpr 和用户定义的文字)

Question

更新:我在下面发布了我自己的答案这里有一个更长的版本:http://scrupulousabstractions.tumblr.com/post/38460349771/c-11-type-safe-use-of-integer-user-defined-literals

问题:

我制作了一个简单的 constexpr 用户定义文字 _X 获取值作为 unsigned long long(这就是数字用户定义文字的工作方式:http://en.cppreference.com/w/cpp/language/user_literal) ，然后我确保该值适合 signed long long。

一切正常(太大的值会导致编译错误)，但只有当我显式创建一个变量时，例如

constexpr auto a= 150_X;

如果我写一些典型的东西，比如

cout << 150_X << endl;;

测试不会在编译时执行。

• 如果将 constexpr 函数分配给 constexpr 变量，它们是否仅在编译时执行？ (我在标准中找不到)

• 是否有可能实现我正在寻找的 _X 的安全行为？

完整示例:

#include<iostream>
#include<stdexcept>

inline constexpr long long testConv(unsigned long long v) {
  return (v > 100 ) ? throw std::exception() : v; 
} // will eventually use actual limit from numeric_limits

inline constexpr long long operator "" _X(unsigned long long f) { 
  return testConv(f) ;
}

int main(){
  constexpr auto a= 5_X;
  std::cout << a << std::endl;
  std::cout << 200_X << std::endl;  // This bad literal is accepted at compile time
  constexpr auto c=250_X;           // This bad literal is not accepted at compile time
  std::cout << c << std::endl;
}

哦，供引用:我用的是gcc4.7.2。

Answer 1

self 回答:我找到了一个完整的解决方案，灵感来 self 的问题的评论和其他答案，以及其他问题，例如 https://stackoverflow.com/a/13384317/1149664 .

解决方案是使用用户自定义字面量的模板形式，手动求和，根据已解析的数字求和乘以10。

我在这里写了这个 self 回答的详细版本:http://scrupulousabstractions.tumblr.com/post/38460349771/c-11-type-safe-use-of-integer-user-defined-literals

template<char... Chars>
int operator"" _steps(){
  return {litparser<0,Chars...>::value};
}

Litparser 是一个小型模板元程序，它将字符列表作为从 Chars 参数包包含的输入字符扩展而来的参数。

typedef unsigned long long ULL;

// Delcare the litparser 
template<ULL Sum, char... Chars> struct litparser;

// Specialize on the case where there's at least one character left:
template<ULL Sum, char Head, char... Rest>
struct litparser<Sum, Head, Rest...> {
// parse a digit. recurse with new sum and ramaining digits
  static const ULL value = litparser<
    (Head <'0' || Head >'9') ? throw std::exception() : 
    Sum*10 + Head-'0' , Rest...>::value;
};

// When 'Rest' finally is empty, we reach this terminating case
template<ULL Sum>  struct litparser<Sum> {
  static const ULL value = Sum;
};