Question

我想做这样的事情：

template<int N>
char* foo() {
  // return a compile-time string containing N, equivalent to doing
  // ostringstream ostr; 
  // ostr << N;
  // return ostr.str().c_str();
}

似乎boost MPL库可能允许这样但我无法弄清楚如何使用它来实现这一点。这可能吗？

Answer 1

首先，如果通常你知道运行时的数字，你就可以轻松地构建相同的字符串。也就是说，如果您的计划中有12，则还可以"12"。

预处理器宏也可以为参数添加引号，因此您可以编写：

#define STRINGIFICATOR(X) #X

这样，无论何时写STRINGIFICATOR(2)，它都会产生“2”。

然而，实际上可以在没有宏的情况下完成（使用编译时元编程）。这不是直截了当的，所以我不能给出确切的代码，但我可以给你如何做的想法：

使用要转换的数字编写递归模板。模板将递归到基本情况，即数字小于10。
在每次迭代中，您可以将N％10位数转换为T.E.D.建议，和使用mpl::string来构建追加该字符的编译时字符串。
您最终会构建一个mpl::string，其中包含一个静态value()字符串。

我花时间将其作为个人练习来实施。最后还不错：

#include <iostream>
#include <boost/mpl/string.hpp>

using namespace boost;

// Recursive case
template <bool b, unsigned N>
struct int_to_string2
{
        typedef typename mpl::push_back<
                typename int_to_string2< N < 10, N/10>::type
                                         , mpl::char_<'0' + N%10>
                                         >::type type;
};

// Base case
template <>
struct int_to_string2<true,0>
{
        typedef mpl::string<> type;
};


template <unsigned N>
struct int_to_string
{
        typedef typename mpl::c_str<typename int_to_string2< N < 10 , N>::type>::type type;
};

int
main (void)
{
        std::cout << int_to_string<1099>::type::value << std::endl;
        return 0;
}

Answer 2

我知道这个问题现在已经有几年了，但是我想要一个使用纯C ++ 11的解决方案，没有增强依赖性。所以这里有一些代码（从this answer to a different question借来的想法）：

/* IMPLEMENTATION */

/* calculate absolute value */
constexpr int abs_val (int x)
    { return x < 0 ? -x : x; }

/* calculate number of digits needed, including minus sign */
constexpr int num_digits (int x)
    { return x < 0 ? 1 + num_digits (-x) : x < 10 ? 1 : 1 + num_digits (x / 10); }

/* metaprogramming string type: each different string is a unique type */
template<char... args>
struct metastring {
    const char data[sizeof... (args)] = {args...};
};

/* recursive number-printing template, general case (for three or more digits) */
template<int size, int x, char... args>
struct numeric_builder {
    typedef typename numeric_builder<size - 1, x / 10, '0' + abs_val (x) % 10, args...>::type type;
};

/* special case for two digits; minus sign is handled here */
template<int x, char... args>
struct numeric_builder<2, x, args...> {
    typedef metastring<x < 0 ? '-' : '0' + x / 10, '0' + abs_val (x) % 10, args...> type;
};

/* special case for one digit (positive numbers only) */
template<int x, char... args>
struct numeric_builder<1, x, args...> {
    typedef metastring<'0' + x, args...> type;
};

/* convenience wrapper for numeric_builder */
template<int x>
class numeric_string
{
private:
    /* generate a unique string type representing this number */
    typedef typename numeric_builder<num_digits (x), x, '\0'>::type type;

    /* declare a static string of that type (instantiated later at file scope) */
    static constexpr type value {};

public:
    /* returns a pointer to the instantiated string */
    static constexpr const char * get ()
        { return value.data; }
};

/* instantiate numeric_string::value as needed for different numbers */
template<int x>
constexpr typename numeric_string<x>::type numeric_string<x>::value;

/* SAMPLE USAGE */

#include <stdio.h>

/* exponentiate a number, just for fun */
static constexpr int exponent (int x, int e)
    { return e ? x * exponent (x, e - 1) : 1; }

/* test a few sample numbers */
static constexpr const char * five = numeric_string<5>::get ();
static constexpr const char * one_ten = numeric_string<110>::get ();
static constexpr const char * minus_thirty = numeric_string<-30>::get ();

/* works for any constant integer, including constexpr calculations */
static constexpr const char * eight_cubed = numeric_string<exponent (8, 3)>::get ();

int main (void)
{
    printf ("five = %s\n", five);
    printf ("one ten = %s\n", one_ten);
    printf ("minus thirty = %s\n", minus_thirty);
    printf ("eight cubed = %s\n", eight_cubed);

    return 0;
}

输出：

five = 5
one ten = 110
minus thirty = -30
eight cubed = 512

Answer 3

也许我错过了一些东西，但这应该简单：

 #define NUM(x) #x

不幸的是，这不适用于非类型模板参数。

Answer 4

我见过的一个技巧是你知道事实上你永远不会有0..9范围之外的数字，如下所示：

return '0' + N;

乍一看，这令人讨厌。但是，我很惊讶这种情况多少次。

哦，我知道这会返回char而不是std::string。这是一个功能。 string不是内置语言类型，因此无法在编译时创建一个。

Answer 5

另一个有用的选项：

template <int i, bool gTen>
struct UintToStrImpl
{
   UintToStrImpl<i / 10, (i > 90)> c;
   const char c0 = '0' + i % 10;
};

template <int i>
struct UintToStrImpl <i, false> 
{ 
   const char c0 = '0' + i; 
};

template <int i, bool sign>
struct IntToStrImpl
{
   UintToStrImpl<i, (i > 9)> num_;
};

template <int i>
struct IntToStrImpl <i, false>
{
   const char sign = '-';
   UintToStrImpl<-i, (-i > 9)> num_;
};

template <int i>
struct IntToStr
{
   IntToStrImpl<i, (i >= 0)> num_;
   const char end = '\0';
   const char* str = (char*)this;
};

std::cout << IntToStr<-15450>().str;

Answer 6

现在可以在C ++ 17及更高版本中实现此操作，而无需任何外部依赖性，并且转换完全在编译时完成。我已将代码打包在一个简短的头文件中，请在GitHub上查看constexpr-to-string。该代码还支持不同的基数和字符宽度。

使用示例：

const char *number = to_string<2147483648999954564, 16>; // produces "1DCD65003B9A1884"
puts(number);
puts(to_string<-42>); // produces "-42"
puts(to_string<30, 2>); // produces "11110"

// Below requires C++20
puts(f_to_string<3.1415926>); // Defaults to 5-point precision: "3.14159"
puts(f_to_string<{3.1415926, 7}>); // Specify precision: "3.1415926"

C ++在编译时将整数转换为字符串

6 个答案: