使用 constexpr 将数字转换为字符串文字 [重复]

Question

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 ... */;
};

所以num_to_string<5>::value 等于"5" 或{'5', '\0'}。

这对于在编译时从某个数字生成字符串很有用，该数字是其他一些 constexpr 数字计算的结果。

另外请注意，我只对unsigned 数字感兴趣，因为这应该更容易处理。签名版的奖励积分:)

编辑： 请注意，这类似于C++ convert integer to string at compile time，但不一样。在这里，我明确希望使用 constexpr 而不是宏来帮助泛型编程。

Answer 1

可变参数模板助您一臂之力。 :)

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> {};

与往常一样，这里有一个 live example on Coliru 显示用法和（相关）生成的程序集。

---

调整这种方法以支持负数也很简单。这是一个更通用的形式，需要用户输入整数的类型：

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)> {};

它的用法是这样的：

string_from<signed, -1>::value

如live example on Coliru 所示。