在编译时生成模板参数

时间:2013-03-21 17:33:37

标签: c++ c++11 embedded c-preprocessor

我创建了一个看起来像数组的类,但它不是将数据保存在程序本身中,而是从文件中流式传输字节(以减少RAM影响)。现在我已经完成了所有这些工作,但程序员必须使用以下内容来定义类:

#define CreateReadOnlyBlock(name, location, size, ...)          \
template<>                                                      \
const unsigned int ReadOnlyBlock<location, size>::Data[]        \
    __asm__( ".readonly__" #location "__" #name)                \
    = { __VA_ARGS__ };                                          \
ReadOnlyBlock<location, size> name;

示例:

//A read only array of {0, 1, 2, 3}
CreateReadOnlyBlock(readOnlyArray, 0, 4, 0, 1, 2, 3); 

请注意,这是针对嵌入式处理器的,而asm指令通过汇编程序中的工具来创建只读文件。

所以这是我的问题:如何消除“位置”和“大小”变量?我讨厌程序员必须手动输入,并且更喜欢在编译时生成这些的方法。因此,而不是程序员需要输入:

//A read only array at location 0 of {0, 1, 2, 3}
CreateReadOnlyBlock(readOnlyArray1, 0, 4, 0, 1, 2, 3); 
//A read only array at location 4 of {4, 5, 6, 7}
CreateReadOnlyBlock(readOnlyArray2, 4, 4, 4, 5, 6, 7); 

他们可以输入:

CreateReadOnlyBlock(readOnlyArray1, 0, 1, 2, 3); 
CreateReadOnlyBlock(readOnlyArray2, 4, 5, 6, 7); 

将生成适当的常量。基本上我正在寻找一些方法来生成并在编译时根据以前的定义放置这些常量。 C ++ 11是公平的游戏,我对它并不十分熟悉(constexpr的东西看似合理吗?)。此外,C-Preprocessor也可以,如果它没有比现在更丑陋。这可能吗?

为清晰起见编辑:

在ReadOnlyBlock类中有这种方法:

    template<const int _location, const int _size> class ReadOnlyBlock
    {
        ...
        unsigned int operator[] (size_t index)
        {
            return LoadFromROM(index + _location);
        }
    }

位置变量和ROM文件之间存在内在的相互依赖性,我无法想到如何破解。我也可以完全控制工具链,但是,我需要一种方法来传递汇编工具如何构造文件以及向C ++代码指示块所在的位置文件。

另一个编辑:

文件及其块可能相当大,多达1k字,因此很多预处理器魔法可能会崩溃。另外,感谢大家到目前为止的帮助!

4 个答案:

答案 0 :(得分:1)

我仍然没有看到生成名称的完整解决方案(#location片段),但其余的,我想你可以使用这样的东西:

template< std::size_t Line >
struct current_location : current_location< Line - 1 > {};

template<>
struct current_location< 0 > : std::integral_constant< std::size_t, 0 > {};

#define NUMARGS(...) (sizeof((int[]){__VA_ARGS__})/sizeof(int))

#define CreateReadOnlyBlock(name, ...)                          \
template<>                                                      \
const unsigned int ReadOnlyBlock<                               \
    current_location<__LINE__-1>::value, NUMARGS(__VA_ARGS__)   \
>::Data[]                                                       \
    __asm__( ".readonly__" #name)                               \
    = { __VA_ARGS__ };                                          \
ReadOnlyBlock<current_location<__LINE__-1>::value,              \
              NUMARGS(__VA_ARGS__)> name;                       \
template<>                                                      \
struct current_location<__LINE__>                               \
    : std::integral_constant<std::size_t,                       \
        current_location<__LINE__-1>::value+NUMARGS(__VA_ARGS__)> \
{};

答案 1 :(得分:0)

也许有点抓,但是有可能使用可变参数模板而不是va_args吗?像

这样的东西
template <typename T1, ... TV>
class ReadOnlyBlock
{
    static unsigned int Data[sizeof(TV) + 1];
};

基本上,在任何需要“位置”的地方,都要使用T1。在任何需要“大小”的地方,使用sizeof(TV)+ 1.没有合适的编译器来测试它,但也许需要考虑......

答案 2 :(得分:0)

这可能会有所帮助。 我写了一些东西来算数块 可以为块声明添加DEF_BLOCK(size)。您可以尝试重写我的示例以在我的块

中分配数据
template<size_t ID>
struct block_t
{
   enum{location = 0};
};

#define LAST_BLOCK struct last_block_t{enum{id=__COUNTER__-1};};

#define SPEC2(ID, SIZE) template<> struct block_t<ID>{enum{location = block_t<ID-1>::location + SIZE, prev_block = ID-1, size = SIZE};}
#define SPEC(ID, SIZE) SPEC2(ID, SIZE)

#define DEF_BLOCK(SIZE) SPEC(__COUNTER__, SIZE)

DEF_BLOCK(10);
DEF_BLOCK(11);
LAST_BLOCK;

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
   std::cout << block_t<last_block_t::id>::location << std::endl;
    return 0;
}

答案 3 :(得分:0)

如果符合以下条件:

  • 您不使用__COUNTER__ elswhere
  • 所有阵列的最大长度为5
  • 所有数组都在同一个文件中定义

然后你可以这样做:

#include <iostream>

#define VA_NARGS_IMPL(_1, _2, _3, _4, _5, N, ...) N
#define VA_NARGS(...) VA_NARGS_IMPL(__VA_ARGS__, 5, 4, 3, 2, 1)

template <int... Args>
struct arg_counter {
  enum { count = sizeof...(Args) };
};

#define INC_COUNTER1 arg_counter<-1>::count
#define INC_COUNTER2 arg_counter<-1, __COUNTER__>::count
#define INC_COUNTER3 arg_counter<-1, __COUNTER__, __COUNTER__>::count
#define INC_COUNTER4 arg_counter<-1, __COUNTER__, __COUNTER__, __COUNTER__>::count
#define INC_COUNTER5 arg_counter<-1, __COUNTER__, __COUNTER__, __COUNTER__, __COUNTER__>::count

#define INC_COUNTER_IMPL2(count, ...) INC_COUNTER ## count
#define INC_COUNTER_IMPL(count, ...) INC_COUNTER_IMPL2(count, __VA_ARGS__) 
#define INC_COUNTER(...) INC_COUNTER_IMPL(VA_NARGS(__VA_ARGS__), __VA_ARGS__)

// removed: __asm__( ".readonly__" #location "__" #name)
#define CreateReadOnlyBlockImpl(name, location, size, ...)      \
  template<>                                                    \
  const unsigned int ReadOnlyBlock<location, size>::Data[]      \
    = { __VA_ARGS__ };                                          \
  ReadOnlyBlock<location, size> name;


#define CreateReadOnlyBlock(name, ...)                                  \
  CreateReadOnlyBlockImpl(name, __COUNTER__, INC_COUNTER(__VA_ARGS__), __VA_ARGS__);

template<int Location, int Size> struct ReadOnlyBlock
{
  static const unsigned int Data[Size];
  int loc () const { return Location; }
  int size() const { return Size; }
};

CreateReadOnlyBlock(readOnlyArray1, 0, 1, 2, 3);
CreateReadOnlyBlock(readOnlyArray2, 4, 5, 6, 7);
CreateReadOnlyBlock(readOnlyArray3, 9);
CreateReadOnlyBlock(readOnlyArray4, 1, 2, 3, 4, 5);

int main()
{
  std::cout << "@" << readOnlyArray1.loc() << ": " << readOnlyArray1.size() << '\n';
  std::cout << "@" << readOnlyArray2.loc() << ": " << readOnlyArray2.size() << '\n';
  std::cout << "@" << readOnlyArray3.loc() << ": " << readOnlyArray3.size() << '\n';
  std::cout << "@" << readOnlyArray4.loc() << ": " << readOnlyArray4.size() << '\n';
}

On ideone this prints:

@0: 4
@4: 4
@8: 1
@9: 5