如何使用函数查找和命名空间范围功能在 C 中实现编译时计数器？-C++-PHP中文网

如何使用函数查找和命名空间范围功能在 C 中实现编译时计数器？

Mary-Kate Olsen

发布： 2024-12-20 16:25:10

原创

501 人浏览过

How Can Compile-Time Counters Be Implemented in C Using Function Lookup and Namespace-Scope Functionality?

C 支持编译时计数器吗？

揭示编译时元编程的细微差别

在内省领域，需要出现在编译时动态分配唯一标识符或对类型执行类似的操作。虽然模板元编程本质上是一种函数式语言，但它似乎缺乏实现这些操作所需的全局变量和可修改状态。

令人惊讶的是，这一困境的答案在于函数查找和命名空间范围功能的交集。函数查找提供了一种从一组定义的声明函数中提取数字状态的方法。

在下面的示例中，我们演示了如何应用此技术来实现编译时计数：

template< size_t n > // This type returns a number through function lookup.
struct cn // The function returns cn<n>.
    { char data[ n + 1 ]; }; // The caller uses (sizeof fn() - 1).

template< typename id, size_t n, size_t acc >
cn< acc > seen( id, cn< n >, cn< acc > ); // Default fallback case.

/* Evaluate the counter by finding the last defined overload.
   Each function, when defined, alters the lookup sequence for lower-order
   functions. */
#define counter_read( id ) \
( sizeof seen( id(), cn< 1 >(), cn< \
( sizeof seen( id(), cn< 2 >(), cn< \
( sizeof seen( id(), cn< 4 >(), cn< \
( sizeof seen( id(), cn< 8 >(), cn< \
( sizeof seen( id(), cn< 16 >(), cn< \
( sizeof seen( id(), cn< 32 >(), cn< 0 \
/* Add more as desired; trimmed for Stack Overflow code block. */ \
                      >() ).data - 1 ) \
                      >() ).data - 1 ) \
                      >() ).data - 1 ) \
                      >() ).data - 1 ) \
                      >() ).data - 1 ) \
                      >() ).data - 1 )

登录后复制

#define counter_inc( id ) \
cn< counter_read( id ) + 1 > \
seen( id, cn< ( counter_read( id ) + 1 ) &amp; ~ counter_read( id ) >, \
          cn< ( counter_read( id ) + 1 ) &amp; counter_read( id ) > )

登录后复制

这种方法可以分配唯一标识符并创建具有编译时确定大小的数据结构。值得注意的是，这种技术也可以使用 C 11 的 constexpr 关键字来实现，如下更新的代码所示：

#define COUNTER_READ_CRUMB( TAG, RANK, ACC ) counter_crumb( TAG(), constant_index< RANK >(), constant_index< ACC >() )
#define COUNTER_READ( TAG ) COUNTER_READ_CRUMB( TAG, 1, COUNTER_READ_CRUMB( TAG, 2, COUNTER_READ_CRUMB( TAG, 4, COUNTER_READ_CRUMB( TAG, 8, \
    COUNTER_READ_CRUMB( TAG, 16, COUNTER_READ_CRUMB( TAG, 32, COUNTER_READ_CRUMB( TAG, 64, COUNTER_READ_CRUMB( TAG, 128, 0 ) ) ) ) ) ) ) )

#define COUNTER_INC( TAG ) \
constexpr \
constant_index< COUNTER_READ( TAG ) + 1 > \
counter_crumb( TAG, constant_index< ( COUNTER_READ( TAG ) + 1 ) &amp; ~ COUNTER_READ( TAG ) >, \
                                                constant_index< ( COUNTER_READ( TAG ) + 1 ) &amp; COUNTER_READ( TAG ) > ) { return {}; }

登录后复制

综上所述，虽然传统的模板元编程缺乏副作用，但可以实现命名空间- 通过利用函数查找和上述技术来实现范围计数器功能。这些方法为在编译时动态分配唯一标识符和确定数据结构的大小提供了实用的解决方案，增强了 C 应用程序的自省能力。

以上是如何使用函数查找和命名空间范围功能在 C 中实现编译时计数器？的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！