使用constexpr将数字转换为字符串文字

Question

使用constexpr将数字转换为字符串文字

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我正在寻找一种在编译时将数字转换为字符串文字的方法。它应该看起来像这样：

template <unsigned num>
struct num_to_string {
    constexpr static char value[] = /* ... magic goes here ... */;
};

以便 num_to_string<5>::value 等于 "5" 或者 {'5', '\0'}。这在通过一些其他 constexpr 数字计算的结果来在编译时生成字符串时非常有用。

还要注意，我只对无符号数字感兴趣，因为这应该更容易处理。如果有有符号版本的话，请额外加分 :)

编辑：请注意，这类似于C++ convert integer to string at compile time，但并不完全相同。我明确希望使用constexpr而不是宏来辅助通用编程。

- syvex

4

我认为三年的时间足够长，可以发现如何格式化代码块！ - Lightness Races in Orbit

我并不完全确定这个“代码求助”问题是否严格符合主题，但我认为它足够有趣，值得留下来。也许稍后会尝试一下。 - Lightness Races in Orbit

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C++11/14和C++0.786或C++0是一样的吗？嗯，你决定... - Lightness Races in Orbit

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实际上，对于字面量来说这很简单：template<char... cs> auto operator"" _cs() -> std::array<char, sizeof...(cs)+1> { return {cs..., '\0'}; } 在线示例 - dyp

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@dyp，这比你想象的还要简单：auto operator""_cs(const char* lit) { return lit; } - 实时示例 - tclamb

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1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- tclamb · Accepted Answer

可变参数模板来拯救我们。 :)

namespace detail
{
    template<unsigned... digits>
    struct to_chars { static const char value[]; };

    template<unsigned... digits>
    constexpr char to_chars<digits...>::value[] = {('0' + digits)..., 0};

    template<unsigned rem, unsigned... digits>
    struct explode : explode<rem / 10, rem % 10, digits...> {};

    template<unsigned... digits>
    struct explode<0, digits...> : to_chars<digits...> {};
}

template<unsigned num>
struct num_to_string : detail::explode<num> {};

一如既往，这里有一个Coliru上的实时示例，展示了用法和相关生成的汇编。

将此方法适应负数也很简单。这是一个更通用的形式，需要用户输入整数类型：

namespace detail
{
    template<uint8_t... digits> struct positive_to_chars { static const char value[]; };
    template<uint8_t... digits> constexpr char positive_to_chars<digits...>::value[] = {('0' + digits)..., 0};

    template<uint8_t... digits> struct negative_to_chars { static const char value[]; };
    template<uint8_t... digits> constexpr char negative_to_chars<digits...>::value[] = {'-', ('0' + digits)..., 0};

    template<bool neg, uint8_t... digits>
    struct to_chars : positive_to_chars<digits...> {};

    template<uint8_t... digits>
    struct to_chars<true, digits...> : negative_to_chars<digits...> {};

    template<bool neg, uintmax_t rem, uint8_t... digits>
    struct explode : explode<neg, rem / 10, rem % 10, digits...> {};

    template<bool neg, uint8_t... digits>
    struct explode<neg, 0, digits...> : to_chars<neg, digits...> {};

    template<typename T>
    constexpr uintmax_t cabs(T num) { return (num < 0) ? -num : num; }
}

template<typename Integer, Integer num>
struct string_from : detail::explode<(num < 0), detail::cabs(num)> {};

它的使用方式如下：

string_from<signed, -1>::value

在Coliru上的实时演示中已经展示了相关的技术内容。