c++ - 在 C++ 中用于初始化二维数组的 C 嵌套数组指示符的最佳替代方法是什么？

Question

我目前正在尝试将我的小型正则表达式引擎从 C 转换为 C++。为了以一种紧凑的方式丢弃语法上不正确的正则表达式，我使用一个二维数组来定义允许哪些类型的标记相继出现:

#define NUMBER_OF_TOKEN_KINDS 15
typedef enum {
    Literal,
    Alternator,
    ...
} TokenKind;

bool grammar_allowed[NUMBER_OF_TOKEN_KINDS][NUMBER_OF_TOKEN_KINDS] = {
    ...
    [Literal][Alternator] = true,
    [Alternator][Literal] = true,
    ...
}

使用这种结构，您可以通过检查是否设置了 grammar_allowed[previous_token][current_token] 轻松捕获大部分语法错误。

这种初始化 grammar_allowed 的方法在 C++ 中不起作用，因为嵌套数组指示符不是该语言的一部分。我可以想到上述代码的两个可行替代方案，但两者都有缺点:

1. 只是不要使用指示符来初始化数组中的条目。这大大降低了它的可读性，因为我无法一眼看出哪个条目对应于哪个标记。添加/删除 token 或修复错误的初始化也会很烦人。

private:
    static constexpr bool m_grammar_allowed[NUMBER_OF_TOKEN_KINDS][NUMBER_OF_TOKEN_KINDS] = {
        {false, true, true, false, false, true, ...},
        ...
    }

1. 在构造函数中逐行初始化条目。这不会失去可读性但速度较慢，因为数据必须在运行时加载而不是存储在可执行文件本身中。

Lexer() {
    ...
    m_grammar_allowed[Literal][Alternator] = true;
    m_grammar_allowed[Alternator][Literal] = true;
    ...
}

有没有其他方法可以在 C++ 中像这样初始化二维数组，但又不牺牲可读性或性能？

谢谢!

Answer 1

您可以创建一个 constexpr 函数来初始化您的 std::array(而不是 C 数组):

constexpr
std::array<std::array<bool, NUMBER_OF_TOKEN_KINDS>, NUMBER_OF_TOKEN_KINDS>
make_grammar_allowed()
{
    std::array<std::array<bool, NUMBER_OF_TOKEN_KINDS>, NUMBER_OF_TOKEN_KINDS> res {};

    res[Literal][Alternator] = true;
    res[Alternator][Literal] = true;
    // ...
    return res;
}

和

static constexpr
std::array<std::array<bool, NUMBER_OF_TOKEN_KINDS>, NUMBER_OF_TOKEN_KINDS>
    m_grammar_allowed = make_grammar_allowed();