确保 char 指针始终指向相同的字符串文字

Question

给定代码

// somewhere in the program
const char* p1 = "Hello World";

// somewhere else in the program
const char* p2 = "Hello World";

有没有办法确保p1 == p2 在整个程序/库中始终得到满足？我的意思是p1 和p2 总是指同一个字符串字面量。

背后的原因

我想要实现的是使用const char* 作为std::map<const char*, something> 的键。我有一个宏

#define nameof(id) #id

模仿 C# 中 nameof 关键字的行为（我知道这已经存在缺陷），我想用它来访问类似结构的注册表，例如

void foo()
{
    auto x = getMapping(nameof(foo));
}

// different place in code

void registerFoo(something x)
{
    setMapping("foo", x);
}

Answer 1

正如 Barry 在 their answer 中显示的那样，您想要的行为并不能得到保证。您将不得不支付字符串比较的成本，但您至少可以避免任何内存分配或使用std::string_view 编写比较器。 std::string_view 是一个字符串的轻量级视图，它包含一个指向字符串数据的指针和字符串的大小，它有一个内置的operator <，可以进行字典比较。这会将您的地图更改为

std::map<std::string_view, something>

Answer 2

没有这样的要求。 [lex.string]/15:

是否所有字符串文字都是不同的（即，存储在不重叠的对象中）以及字符串文字的连续评估是否产生相同或不同的对象是未指定的。

你能做的最好的事情是assert() 或者只是避免重复自己并将事情粘在一个函数中：

char const* my_literal() { return "Hello World"; }

char const* p1 = my_literal();
char const* p2 = my_literal();

Answer 3

相同的文字字符串不保证相同， 但是当您使用 MACRO 创建字符串时，您可以将其更改为返回相同的字符串。

gcc/clang 有一个扩展允许从文字字符串构建 UDL：

template<typename Char, Char... Cs>
struct CsHelper
{
    static constexpr const Char s[] = {Cs..., 0}; // The unique address
};

// That template uses the extension
template<typename Char, Char... Cs>
constexpr auto operator"" _cs() -> const Char (&)[1 + sizeof...(Cs)] {
    return CsHelper<Char, Cs...>::s;
}

然后

#define nameof(id) #id ## _cs

如果您不能使用扩展名，请参阅String-interning at compiletime for profiling 的回答以使用 MAKE_STRING 宏（对于接受的字符串长度确实更冗长，并且硬编码限制）。

Answer 4

不要求具有相同文本的两个字符串字面量是同一个对象。因此，”Hello world” 的两次提及可能会或可能不会引用内存中的单个字符串。这意味着

const char* p1 = "Hello World";
const char* p2 = "Hello World";

不一定使p1 等于p2。为此，您必须将其中一个设置为等于另一个：

const char* p2 = p1;

但是这些指针中的任何一个都可以修改，而另一个指针不会跟踪该更改。为确保无法进行此类更改，请将指针设为 const：

const char* const p1 = "Hello World";
const char* const p2 = p1;

或者，如果需要修改 p1，请将 p2 设为引用：

const char* p1 = "Hello World";
const char*& p2 = p1;

现在p2 将指向p1 指向的任何位置。