我可以将编译时字符串比较与 MPL 模板混合使用吗？

Question

我从另一个线程使用 constexpr 和 C++11 (http://stackoverflow.com/questions/5721813/compile-time-assert-for-string-equality) 得到了这个编译时字符串比较。它适用于像“OK”这样的常量字符串

    constexpr bool isequal(char const *one, char const *two) {
        return (*one && *two) ? (*one == *two && isequal(one + 1, two + 1))
        : (!*one && !*two);
    }

我正在尝试在以下情况下使用它：

 static_assert(isequal(boost::mpl::c_str<boost::mpl::string<'ak'>>::value, "ak"), "should not fail");

但它给了我一个编译错误 static_assert expression is not an constant integer expression。

我可以这样做吗？

Answer 1

问题是mpl::c_str 的value 成员没有标记为constexpr。在库作者决定包含对constexpr 的支持之前，除非您愿意修改您的Boost 代码（或创建您自己的c_str 版本），否则您几乎完蛋了。如果你决定这样做，修改很简单：你只需要找到BOOST_ROOT/boost/mpl/string.hpp并替换它

template<typename Sequence>
struct c_str
{
    ...
    static typename Sequence::value_type const value[BOOST_MPL_LIMIT_STRING_SIZE+1] 
};

template<typename Sequence>
typename Sequence::value_type const c_str<Sequence>::value[BOOST_MPL_LIMIT_STRING_SIZE+1] =
{
    #define M0(z, n, data)                                                                      \
    mpl::aux_::deref_unless<BOOST_PP_CAT(i, n), iend>::type::value,
    BOOST_PP_REPEAT(BOOST_MPL_LIMIT_STRING_SIZE, M0, ~)
    #undef M0
    '\0'
};

通过这个

template<typename Sequence>
struct c_str
{
    ...
    static constexpr typename Sequence::value_type value[BOOST_MPL_LIMIT_STRING_SIZE+1] =
    {
        #define M0(z, n, data)                                                                      \
        mpl::aux_::deref_unless<BOOST_PP_CAT(i, n), iend>::type::value,
        BOOST_PP_REPEAT(BOOST_MPL_LIMIT_STRING_SIZE, M0, ~)
        #undef M0
        '\0'
    };
};

// definition still needed
template<typename Sequence>
constexpr typename Sequence::value_type c_str<Sequence>::value[BOOST_MPL_LIMIT_STRING_SIZE+1];

---

嗯，再挖掘一下，发现问题比我想象的要复杂。其实constexpr中可以使用静态常量；真正的问题是c_str<T>::value 是一个数组，而您的函数将指针作为参数。因此，编译器需要衰减数组，这归结为获取其第一个元素的地址。由于地址是一个运行时概念，因此不可能在 constexpr 中获取对象的地址。

为了解决这个问题，我尝试编写isequal 的第二个版本，它对数组而不是指针进行操作：

template <int N, int M>
constexpr bool isequal(char const (&one)[N], char const (&two)[M], int index)
{
    return (one[index] && two[index]) ?
        (one[index] == two[index] && isequal(one, two, index + 1)) :
        (!one[index] && !two[index]);
}

template <int N, int M>
constexpr bool isequal(char const (&one)[N], char const (&two)[M])
{
    // note: we can't check whether N == M since the size of the array
    // can be greater than the actual size of the null-terminated string
    return isequal(one, two, 0);
}

constexpr char hello[] = "hello";
static_assert(isequal(hello, hello), "hello == hello");
constexpr char zello[] = "zello";
static_assert(!isequal(hello, zello), "hello != zello");
constexpr char hel[] = "hel";
static_assert(!isequal(hello, hel), "hello != hel");

很遗憾，此代码不适用于mpl::c_str；实际上，问题在于静态 const 数组不是编译时值，这与整数常量不同。所以我们又回到了起点：除非value 被标记为constexpr，否则无法在常量表达式中使用它。

至于我最初给出的代码为什么失败，我现在无法回答我的 gcc (4.6) 版本fails to compile it altogether...

更新 gcc 后，发现 value 需要在类外部定义，即使它是在类中声明和初始化的（参见 this question）。我用更正编辑了上面的代码。