c++ - 如果字符串有空格，则引发编译时错误

Question

我有一个基类，打算由我正在编写的代码的其他用户继承，其中一个抽象函数返回对象的名称。由于项目的性质，名称不能包含空格。

class MyBaseClass {

  public:

    // Return a name for this object. This should not include whitespace.
    virtual const char* Name() = 0;

};

有没有办法在编译时检查 Name() 的结果函数包含空格？我知道使用 constexpr 可以进行编译时操作函数，但我不确定以正确的方式向代码用户发出信号，告知他们的函数返回一个顽皮的字符串。
我也不清楚如何获得 constexpr编译器实际执行的函数来执行这样的检查(如果 constexpr 甚至是这样做的方法)。

Answer 1

我认为这在 C++20 中是可能的。
这是我的尝试:

#include <string_view>
#include <algorithm>
#include <stdexcept>

constexpr bool is_whitespace(char c) {
    // Include your whitespaces here. The example contains the characters
    // documented by https://en.cppreference.com/w/cpp/string/wide/iswspace
    constexpr char matches[] = { ' ', '\n', '\r', '\f', '\v', '\t' };
    return std::any_of(std::begin(matches), std::end(matches), [c](char c0) { return c == c0; });
}

struct no_ws {
    consteval no_ws(const char* str) : data(str) {
        std::string_view sv(str);
        if (std::any_of(sv.begin(), sv.end(), is_whitespace)) {
            throw std::logic_error("string cannot contain whitespace");
        }
    }
    const char* data;
};

class MyBaseClass {
  public:
    // Return a name for this object. This should not include whitespace.
    constexpr const char* Name() { return internal_name().data; }
  private:
    constexpr virtual no_ws internal_name() = 0;
};

class Dog : public MyBaseClass {
    constexpr no_ws internal_name() override {
        return "Dog";
    }
};

class Cat : public MyBaseClass {
    constexpr no_ws internal_name() override {
        return "Cat";
    }
};

class BadCat : public MyBaseClass {
    constexpr no_ws internal_name() override {
        return "Bad cat";
    }
};

这里有几个想法在起作用:

让我们使用类型系统作为文档和约束。因此，让我们创建一个类(上例中的 no_ws)来表示没有空格的字符串。

对于在编译时强制执行约束的类型，它必须在编译时评估其构造函数。所以让我们创建构造函数 consteval .

为保证派生类不违约，修改虚方法返回no_ws .

如果要保留接口(interface)(即返回 const char* )，请将虚拟方法设为私有(private)，并在公共(public)非虚拟方法中调用它。技术解释here .

现在当然在这里我只检查有限的空白字符集并且与语言环境无关。我认为在编译时处理语言环境会非常棘手，所以也许更好的方法(工程方面)是明确指定名称中允许的一组 ASCII 字符(白名单而不是黑名单)。
上面的例子不能编译，因为 "Bad cat"包含空格。注释掉 Bad cat类将允许代码编译。
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