C++ 如何将从模板参数派生的编译时信息添加到模板中？

我使用Stroustrup在（从23:00开始）提供的用户定义的文本处理单元实现。代码如下：

 #include <iostream>

 using std::cout;
 using std::endl;

 template<int M, int K, int S> 
 struct Unit { // a unit in the MKS system
   enum {m=M,kg=K,s=S}; 
 };

 template<typename Unit> // a magnitude with a unit
 struct Value {
   double val;
   constexpr Value(double d) : val(d) {}
 };

 using Meter = Unit<1,0,0>;
 using Second = Unit<0,0,1>;

 using Distance = Value< Meter >;
 using Time = Value< Second >;
 using Velocity = Value< Unit<1,0,-1> >;

 constexpr Value<Meter> operator "" _m(long double d)
 // a f-p literal with suffix 'm'
 {
   return Distance(d);
 }

 constexpr Value<Second> operator"" _s(long double d)
 // a f-p literal with suffix 's'
 {
   return Time(d);
 }

 constexpr Velocity operator/(Distance d, Time t)
 {
   return ( d.val / t.val );
 }

 int main(void)
 {
    Distance s = 100._m;
    Time t = 22._s;
    Velocity v = s/t;

    cout << "s " << s.val << "\nt " << t.val << endl;
    cout << "v " << v.val << endl;

   return 0;
 }

到目前为止还不错。现在我想向结构单元（或值？）添加一个包含单元表示的字符串。无论我想用哪种方式写作

cout << "v " << v.val << v.unit << endl;

或

它不需要是美丽的，因为它只是为了检查。并学习如何去做；）

当然，优雅的解决方案是在编译时对所有内容进行评估

---

我试过几次，但我不会让你厌烦/困惑于我的无结果尝试…

首先，我们在

值中添加
单元
成员：

 template<typename Unit> // a magnitude with a unit
 struct Value {
   double val;
   constexpr static Unit unit = {};
   constexpr Value(double d) : val(d) {}
 };

template//带单位的幅值
结构值{
双val；
constexpr静态单位={}；
constexpr值（双d）：val（d）{
};

然后我们编写一个流输出操作符：

 template<int M, int K, int S>
 std::ostream &operator<<(std::ostream &os, Unit<M, K, S>) {
   return os << "m^" << M << " kg^" << K << " s^" << S;
 }

模板
std:：ostream&operator
单元
已经有了我们需要的信息，所以我们可以通过向
值
添加一个函数来实现这一点，或者我们可以重载
operator@Xeo：示例代码是C++11，使用功能
用户定义的文本
和
constepr
。为什么不这样标记呢？因为问题的主题与此无关：）我可以构造一个不使用这些东西的示例。另外，我个人认为，如果问题的主题是c++11独有的功能，那么问题应该被标记为
[c++11]
。看起来不错。但是我得到了一个链接器错误：
对'Value:：unit'的未定义引用
@steffen:因为您使用了ODR
unit
，所以需要提供一个定义<代码>模板constexpr单位值：：单位值定义之后的code>应该足够了。@Xeo谢谢；按值传递stream out参数更容易。@steffen按值传递参数时，这是不必要的-我们不给它命名的事实足以表明它不会在函数中被修改。
v 4.54545 m^1 kg^0 s^-1

 template<typename Unit> // a magnitude with a unit
 struct Value {
   double val;
   constexpr static Unit unit = {};
   constexpr Value(double d) : val(d) {}
 };

 template<int M, int K, int S>
 std::ostream &operator<<(std::ostream &os, Unit<M, K, S>) {
   return os << "m^" << M << " kg^" << K << " s^" << S;
 }

template<typename U>
struct Value
{
    double val;
    constexpr Value(double d) : val(d) {}

    std::string Units() const
    {
        return "m^" + to_string(U::m) + 
               " kg^" + to_string(U::kg) +
               " s^" + to_string(U::s);
    }
};

template <typename U>
std::ostream& operator<<(std::ostream& out, Value<U> val)
{
    out << val.val
        << " m^" << U::m << " kg^" << U::kg << " s^" << U::s;
    return out;
}

template <typename U1, typename U2>
Value<Unit<U1::m - U2::m, U1::kg - U2::kg, U1::s - U2::s>>
operator/(Value<U1> v1, Value<U2> v2)
{
    return (v1.val / v2.val);
}

void demo()
{
    auto accel = Distance(100) / Time(22) / Time(1);
    cout << accel << endl; // Print with units.
    cout << accel.val << endl; // Print without units.
    cout << accel.Units() << endl; // Print only units.
}