如何实现 std::experimental::source_location ？

Question

用于库基础的 C++ 扩展，第 2 版 (N4564) 引入了 std::experimental::source_location 类型。

§ 14.1.2 [reflection.src_loc.creation] 说：

static constexpr source_location current() noexcept;

返回：当被函数调用（C++14 §5.2.2）调用时，postfix-expression 是一个（可能带括号的）id-表达式 命名current，返回一个带有实现定义值的source_location。该值应受#line (C++14 §16.4) 的影响，其方式与__LINE__ 和__FILE__ 相同。如果以其他方式调用，返回的值是未指定的。

备注：当使用 brace-or-equal-initializer 来初始化非静态数据成员时，任何对 current 的调用都应对应于位置初始化成员的构造函数或聚合初始化。

[ 注意： 当用作默认参数时（C++14 §8.3.6），source_location 的值将是调用current 的位置呼叫站点。 — 尾注 ]

如果我理解正确，那么该功能就是打算这样使用的。

#include <experimental/source_location>  // I don't actually have this header
#include <iostream>
#include <string>
#include <utility>

struct my_exception
{

  std::string message {};
  std::experimental::source_location location {};

  my_exception(std::string msg,
               std::experimental::source_location loc = std::experimental::source_location::current()) :
    message {std::move(msg)},
    location {std::move(loc)}
  {
  }

};

int
do_stuff(const int a, const int b)
{
  if (a > b)
    throw my_exception {"a > b"};  // line 25 of file main.cxx
  return b - a;
}

int
main()
{
  try
    {
      std::cout << do_stuff(2, 1) << "\n";
    }
  catch (const my_exception& e)
    {
      std::cerr << e.location.file_name() << ":" << e.location.line() << ": "
                << "error: " << e.message << "\n";
    }
}

预期输出：

main.cxx:25: error: a > b

如果没有std::experimental::source_location，我们可能会使用辅助宏THROW_WITH_SOURCE_LOCATION，它在内部使用__FILE__ 和__LINE__ 宏来正确初始化异常对象。

我想知道一个库如何实现std::experimental::source_location。除非我完全忽略了这一点，否则如果没有特殊的编译器支持，这样做是不可能的。但是需要什么样的魔法编译器功能才能使这项工作？它可以与为std::initializer_list 部署的技巧相媲美吗？是否有此功能的实验性实现可供查看？我检查了the SVN sources for GCC，但还没有找到任何东西。

Answer 1

实现这一点需要编译器的支持。例如，with gcc，您可以使用 built-ins functions 之类的

   int __builtin_LINE()

这个函数相当于预处理器__LINE__宏，返回调用内置函数的行号。在函数F 的C++ 默认参数中，它获取对F 的调用的行号。

   const char * __builtin_FUNCTION()

这个函数相当于预处理器__FUNCTION__宏，返回调用内置函数的函数名。

   const char * __builtin_FILE()

此函数等效于预处理器__FILE__ 宏并返回调用内置函数的文件名。在函数F 的C++ 默认参数中，它获取调用的文件名到F。