c++ - 将数字隐式转换为整型常量

Question

假设我有这个功能:

template<size_t N>
void foo(std::integral_constant<size_t,N>);

现在要使用它，我会这样做:

constexpr size_t myNum = 12;
foo(std::integral_constant<size_t,myNum>());

但我想要一种像这样使用它的方法:

constexpr size_t myNum = 12;
foo(myNum);

有没有什么方法可以将一个数字隐式转换为相应的std::integral_constant？

Answer 1

恐怕真正的隐式转换是不可能的。但是，您可以使用宏和编译时常量检测(请参阅 https://stackoverflow.com/a/13305072/6846474 )来模拟所需的语法以及“constexpr overloading ”。

这是我对这个技巧的 C++14 实现:

#include <iostream>

// Compile-time constant detection for C++11 and newer
template <typename T> 
constexpr typename std::remove_reference<T>::type makeprval(T && t) 
{
    return t;
}

#define is_const(X) noexcept(makeprval(X)) // broken in Clang
//#define is_const(X) __builtin_constant_p(X) // non-standard but works in GCC and Clang

template <bool c>
struct const_var_impl {
    template <typename CFn, typename VFn>
    static inline auto resolve_branch(CFn cf, VFn vf) {}
};

template <>
struct const_var_impl<true> {
    template <typename CFn, typename VFn>
    static inline auto resolve_branch(CFn cf, VFn vf) {
        return cf();
    }
};

template <>
struct const_var_impl<false> {
    template <typename CFn, typename VFn>
    static inline auto resolve_branch(CFn cf, VFn vf) {
        return vf();
    }
};

#define const_var_branch(X, F) \
    const_var_impl<is_const(X)>::resolve_branch( \
        [&]() { \
            constexpr auto _x_val = is_const(X) ? X : 0; \
            return F(std::integral_constant<decltype(X), _x_val>{}); \
        }, \
        [&]() { \
            return F(X); \
        } \
    )

template <typename T, T c>
void fn_impl(std::integral_constant<T, c> c_arg) {
    std::cout << "Constant " << c_arg << std::endl;
}

template <typename T>
void fn_impl(T v_arg) {
    std::cout << "Variable " << v_arg << std::endl;
}

#define fn(X) const_var_branch(X, fn_impl)

int main(void) {
    int n = 2;

    fn(1); // Prints "Constant 1"
    fn(n); // Prints "Variable 2"
    return 0;
}

您必须使用宏，因为只有常量文字或 constexpr 表达式会被视为编译时常量。据我所知，无法检测到持续传播。

因此，我们有两个重载 fn_impl .编译时和运行时实现。

主要思想是使用两个 lambda 函数，其中一个将根据 is_const(X) 的值被调用。 .每个 lambda 在显式转换我们的常量/变量 X 后调用两个重载之一到正确的类型。将通过 const_var_impl 的模板特化调用正确的 lambda。 .

棘手的部分是使这项工作没有编译器错误。你不知何故必须采取 X来自 const_var_branch宏并尝试创建 integral_constant如果X，这是不可能的是非常量。

幸运的是，我们可以做到这一点:

constexpr auto _x_val = is_const(X) ? X : 0;

现在代码总是有效的。如果X是常量，我们得到它的值并实例化integral_constant用它。否则我们以零结束，这很好，因为无论如何都不会调用带有编译时实现的 lambda。

这种方法的明显局限性在于，对于我们想要重载的每个函数，我们必须创建一个宏并将其用于调用。如果我们想在命名空间中调用方法或函数，这当然是不切实际的。

为了解决这个问题，我们可以创建一个类似的只包装函数参数的宏:

#define var_or_const(X) const_var_branch(X, [](auto && x) {return x;})

此宏返回 X一些整体类型的 T或 std::integral_constant<T, X> 的实例.

然后我们将在 fn_impl 上使用它直接:

fn_impl(var_or_const(n));

然而，这远非含蓄。