Как создать целое число из строкового литерала во время компиляции?
В С++ возможно ли генерировать целое число из строкового литерала с использованием только средств компиляции?
Например, если все, что у нас есть, есть буквальный "6", есть ли способ использовать его в качестве аргумента шаблона, например std::array<GET_INTEGER("6")> a;?
Я знаю о методах, основанных на constexpr, таких как:
template <int N> constexpr char get_char(const char s[N], int n) {
return s[n];
}
Однако constexpr еще не готов в большинстве компиляторов, поэтому я ищу решения, используя, вероятно, макросы и TMP.
Это просто для экспериментов, поэтому безумные идеи приветствуются.
Ответы
Ответ 1
Очевидно, gcc позволяет "abcd"[3] интерпретироваться как 'd', что позволяет ему работать (по крайней мере, на g++ - 4.6 и 4.7):
#include <boost/preprocessor/repetition/enum.hpp>
template <const char... characters>
struct GetIntegerTemplate;
template <const char head, const char... rest>
struct GetIntegerTemplate<head, rest...>
{
typedef GetIntegerTemplate<rest...> Prev;
enum
{
power = Prev::power * 10,
value = (head - '0') * Prev::power + Prev::value
};
};
template <>
struct GetIntegerTemplate<>
{
enum
{
power = 1,
value = 0
};
};
#define GET_NTH_CHARACTER(z, n, data) data[n]
#define GET_INTEGER(length, the_string) GetIntegerTemplate<BOOST_PP_ENUM(length, GET_NTH_CHARACTER, the_string)>::value
int main()
{
static_assert(GET_INTEGER(7, "1234567") == 1234567, "oops");
}
Но он не будет компилироваться на clang, в котором говорится, что "аргумент типа non-type типа" const char "не является интегральным постоянным выражением".
То, что он действительно делает, - это разбить строковый литерал "1234567" на список символьных литералов '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7'. Реализация
GetIntegerTemplate<'1', '2', '3', '4', '5', '6', '7'>::value
затем вызывается, чтобы перевести список в целое число 1234567. Строка → char литерал может включать нестандартное поведение, которое может не работать вне g++ (т.е. хуже, чем constexpr ☺), но это GetIntegerTemplate<...>::value переносится.
Ответ 2
(Отмена из другого моего ответа)
Если вы не возражаете изменить свое концептуальное определение "строкового литерала", например,
"425897" до '4258','97', вы можете использовать Boost. MPL boost::mpl::string<>, чтобы выполнить это:
#include <cstddef>
#include <boost/type_traits/is_integral.hpp>
#include <boost/type_traits/is_same.hpp>
#include <boost/type_traits/is_signed.hpp>
#include <boost/mpl/and.hpp>
#include <boost/mpl/assert.hpp>
#include <boost/mpl/char.hpp>
#include <boost/mpl/contains.hpp>
#include <boost/mpl/end.hpp>
#include <boost/mpl/eval_if.hpp>
#include <boost/mpl/find_if.hpp>
#include <boost/mpl/fold.hpp>
#include <boost/mpl/front.hpp>
#include <boost/mpl/identity.hpp>
#include <boost/mpl/integral_c.hpp>
#include <boost/mpl/minus.hpp>
#include <boost/mpl/negate.hpp>
#include <boost/mpl/next.hpp>
#include <boost/mpl/not.hpp>
#include <boost/mpl/pair.hpp>
#include <boost/mpl/placeholders.hpp>
#include <boost/mpl/plus.hpp>
#include <boost/mpl/pop_front.hpp>
#include <boost/mpl/push_back.hpp>
#include <boost/mpl/reverse_fold.hpp>
#include <boost/mpl/size_t.hpp>
#include <boost/mpl/string.hpp>
#include <boost/mpl/times.hpp>
#include <boost/mpl/vector.hpp>
namespace details
{
namespace mpl = boost::mpl;
typedef mpl::vector10<
mpl::char_<'0'>, mpl::char_<'1'>, mpl::char_<'2'>, mpl::char_<'3'>,
mpl::char_<'4'>, mpl::char_<'5'>, mpl::char_<'6'>, mpl::char_<'7'>,
mpl::char_<'8'>, mpl::char_<'9'>
> valid_chars_t;
template<typename IntegralT, typename PowerT>
struct power_of_10;
template<typename IntegralT, std::size_t Power>
struct power_of_10<IntegralT, mpl::size_t<Power> > : mpl::times<
power_of_10<IntegralT, mpl::size_t<Power - 1u> >,
mpl::integral_c<IntegralT, 10>
> { };
template<typename IntegralT>
struct power_of_10<IntegralT, mpl::size_t<1u> >
: mpl::integral_c<IntegralT, 10>
{ };
template<typename IntegralT>
struct power_of_10<IntegralT, mpl::size_t<0u> >
: mpl::integral_c<IntegralT, 1>
{ };
template<typename IntegralT, typename StringT>
struct is_negative : mpl::and_<
boost::is_signed<IntegralT>,
boost::is_same<
typename mpl::front<StringT>::type,
mpl::char_<'-'>
>
> { };
template<typename IntegralT, typename StringT>
struct extract_actual_string : mpl::eval_if<
is_negative<IntegralT, StringT>,
mpl::pop_front<StringT>,
mpl::identity<StringT>
> { };
template<typename ExtractedStringT>
struct check_valid_characters : boost::is_same<
typename mpl::find_if<
ExtractedStringT,
mpl::not_<mpl::contains<valid_chars_t, mpl::_> >
>::type,
typename mpl::end<ExtractedStringT>::type
> { };
template<typename ExtractedStringT>
struct pair_digit_with_power : mpl::first<
typename mpl::reverse_fold<
ExtractedStringT,
mpl::pair<mpl::vector0<>, mpl::size_t<0> >,
mpl::pair<
mpl::push_back<
mpl::first<mpl::_1>,
mpl::pair<mpl::_2, mpl::second<mpl::_1> >
>,
mpl::next<mpl::second<mpl::_1> >
>
>::type
> { };
template<typename IntegralT, typename ExtractedStringT>
struct accumulate_digits : mpl::fold<
typename pair_digit_with_power<ExtractedStringT>::type,
mpl::integral_c<IntegralT, 0>,
mpl::plus<
mpl::_1,
mpl::times<
mpl::minus<mpl::first<mpl::_2>, mpl::char_<'0'> >,
power_of_10<IntegralT, mpl::second<mpl::_2> >
>
>
> { };
template<typename IntegralT, typename StringT>
class string_to_integral_impl
{
BOOST_MPL_ASSERT((boost::is_integral<IntegralT>));
typedef typename extract_actual_string<
IntegralT,
StringT
>::type ExtractedStringT;
BOOST_MPL_ASSERT((check_valid_characters<ExtractedStringT>));
typedef typename accumulate_digits<
IntegralT,
ExtractedStringT
>::type ValueT;
public:
typedef typename mpl::eval_if<
is_negative<IntegralT, StringT>,
mpl::negate<ValueT>,
mpl::identity<ValueT>
>::type type;
};
}
template<typename IntegralT, typename StringT>
struct string_to_integral2
: details::string_to_integral_impl<IntegralT, StringT>::type
{ };
template<typename IntegralT, int C0, int C1 = 0, int C2 = 0,
int C3 = 0, int C4 = 0, int C5 = 0, int C6 = 0, int C7 = 0>
struct string_to_integral : string_to_integral2<
IntegralT,
boost::mpl::string<C0, C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7>
> { };
Использование будет выглядеть так:
int i = string_to_integral<int, '4258','97'>::value;
// or
typedef boost::mpl::string<'4258','97'> str_t;
unsigned j = string_to_integral2<unsigned, str_t>::value;
Поддержка отрицательных чисел реализована, поддержка обнаружения переполнения не (но ваш компилятор, вероятно, даст предупреждение).
Ответ 3
Может быть,?
template<int C>
struct get_char
{
static const int value = C - 48;
};
static_assert(get_char<'0'>::value == 0, "");
Ответ 4
Я не уверен, что это возможно, но это то, что вы могли бы попробовать.
Вы можете уменьшить значение символьной цифры на "0", чтобы получить это значение в цифрах.
Как
char a = '5';
int num = a - '0';
Это решит вашу проблему за одну цифру.
Чтобы вы могли решить число со многими цифрами (например, "12345" ), вам нужно было бы закодировать все цифры и суммировать результаты (каждый умножается на 10 ^ поз).
Это было бы легко сделать во время выполнения, но во время компиляции это не так просто.
"репликация времени компиляции" может быть вашим другом здесь. Честно говоря, я не мог думать ни о каком решении, использующем его, но вы можете найти его.
Удачи!
