C++ 编译时常量id
鉴于以下情况:C++ 编译时常量id,c++,templates,template-meta-programming,C++,Templates,Template Meta Programming,鉴于以下情况: template<typename T> class A { public: static const unsigned int ID = ?; }; 模板 甲级 { 公众: 静态常量无符号整数ID=?; }; 我希望ID为每个T生成一个唯一的编译时ID。我考虑过\uuuuu COUNTER\uuuu和boost PP库,但到目前为止都没有成功。我怎样才能做到这一点 Edit:ID必须在switch语句中可用 Edit2:基于静态方法或成员地址的所有答案都
template<typename T>
class A
{
public:
static const unsigned int ID = ?;
};
模板
甲级
{
公众:
静态常量无符号整数ID=?;
};
我希望ID为每个T生成一个唯一的编译时ID。我考虑过\uuuuu COUNTER\uuuu
和boost PP库,但到目前为止都没有成功。我怎样才能做到这一点
Edit:ID必须在switch语句中可用
Edit2:基于静态方法或成员地址的所有答案都不正确。尽管它们确实创建了一个唯一的ID,但它们在编译时无法解析,因此不能用作switch语句的实例。使用静态函数的内存地址
template<typename T>
class A {
public:
static void ID() {}
};
模板
甲级{
公众:
静态void(){}
};
(&(A::ID))
将不同于(&(A::ID))
等等。假设一个符合标准的编译器(关于一个定义规则):
模板
甲级
{
公众:
静态字符ID_存储;
静态常量无效*常量ID;
};
模板字符A::ID\u存储;
模板常量void*常量A::ID=&A::ID\u存储;
<> P>从C++标准3.2.5定义规则[Basic .DEF.ODR](粗体强调地雷):
。。。如果D是一个模板,并且在多个翻译中定义
则上述清单中的最后四项要求应适用
从模板中使用的模板的封闭范围中删除名称
定义(14.6.3),以及
实例化(14.6.2)如果D的定义满足所有这些条件
要求,则程序的行为应与单个
D的定义。如果D的定义不满足这些要求
需求,则行为未定义
如果可接受非单调值和
intptr\t
:
template<typename T>
struct TypeID
{
private:
static char id_ref;
public:
static const intptr_t ID;
};
template<typename T>
char TypeID<T>::id_ref;
template<typename T>
const intptr_t TypeID<T>::ID = (intptr_t)&TypeID<T>::id_ref;
模板
结构类型ID
{
私人:
静态字符id_ref;
公众:
静态常量intptr\t ID;
};
模板
字符类型id::id\u ref;
模板
常量intptr\u t TypeID::ID=(intptr\u t)和TypeID::ID\u ref;
如果必须有int,或者必须有单调递增的值,我认为使用静态构造函数是唯一的方法:
// put this in a namespace
extern int counter;
template<typename T>
class Counter {
private:
Counter() {
ID_val = counter++;
}
static Counter init;
static int ID_val;
public:
static const int &ID;
};
template<typename T>
Counter<T> Counter<T>::init;
template<typename T>
int Counter<T>::ID_val;
template<typename T>
const int &Counter<T>::ID = Counter<T>::ID_val;
// in a non-header file somewhere
int counter;
//将其放入命名空间中
外部内部计数器;
模板
班级计数器{
私人:
计数器(){
ID_val=计数器++;
}
静态计数器初始化;
静态int-ID_-val;
公众:
静态常量int&ID;
};
模板
计数器:init;
模板
int计数器::ID_val;
模板
常量int&Counter::ID=Counter::ID\u val;
//在某个非头文件中
整数计数器;
请注意,如果在共享库和应用程序之间共享这些技术,则这两种技术都不安全 这是办不到的。静态对象的地址是最接近唯一id的地址,但是为了获取此类对象的地址(甚至静态常量积分),必须在某个地方定义它们。根据“一个定义”规则,它们应该在CPP文件中定义,这是无法完成的,因为它们是模板。如果您在头文件中定义静态,那么每个编译单元都将在不同的地址实现它自己的版本。这对我来说似乎没问题:
template<typename T>
class Counted
{
public:
static int id()
{
static int v;
return (int)&v;
}
};
#include <iostream>
int main()
{
std::cout<<"Counted<int>::id()="<<Counted<int>::id()<<std::endl;
std::cout<<"Counted<char>::id()="<<Counted<char>::id()<<std::endl;
}
模板
班级人数
{
公众:
静态int-id()
{
静态int-v;
返回(int)和v;
}
};
#包括
int main()
{
我最近遇到了这个问题。
我的解决方案:
counter.hpp
class counter
{
static int i;
static nexti()
{
return i++;
}
};
Counter.cpp:
int counter::i = 0;
templateclass.hpp
#include "counter.hpp"
template <class T>
tclass
{
static const int id;
};
template <class T>
int tclass<T>::id = counter::nexti();
#包括“counter.hpp”
模板
tclass
{
静态常量int-id;
};
模板
int tclass::id=counter::nexti();
它似乎在MSVC和GCC中正常工作,但有一个例外,就是不能在switch语句中使用它
由于各种原因,实际上我进一步定义了一个预处理器宏,该宏从给定的名称参数创建一个新的类,该类的静态ID(如上)来自一个公共基础。
< P>另一个备选方案是考虑下面的类<代码>数据< /代码>具有唯一的静态成员字段<代码>类型< /C> >:
template <class T>
class Data
{
public:
static const std::type_index type;
};
// do [static data member initialization](http://stackoverflow.com/q/11300652/3041008)
// by [generating unique type id](http://stackoverflow.com/q/26794944/3041008)
template <class T>
std::type_index const Data<T>::type = std::type_index(typeid(T));
它不是一个整数id或可打印字符串,也不是一个constexpr
,但可以是。
如果Data.h
头包含在多个文件中(相同的hashCode()
值),它似乎也可以工作。可以使用源代码从字符串生成编译时哈希
如果可以修改模板以包含一个额外的整数,并使用宏声明变量:
template<typename T, int ID> struct A
{
static const int id = ID;
};
#define DECLARE_A(x) A<x, COMPILE_TIME_CRC32_STR(#x)>
另一个缺点是可能发生哈希冲突。几个月前我遇到了类似的问题。我正在寻找一种技术来定义每次执行时都相同的标识符。
如果这是一个要求,那么这是另一个或多或少探讨同一问题的问题(当然,这是一个很好的答案)。
无论如何,我没有使用建议的解决方案。它遵循我当时所做的描述
您可以定义如下所示的constexpr
函数:
static constexpr uint32_t offset = 2166136261u;
static constexpr uint32_t prime = 16777619u;
constexpr uint32_t fnv(uint32_t partial, const char *str) {
return str[0] == 0 ? partial : fnv((partial^str[0])*prime, str+1);
}
inline uint32_t fnv(const char *str) {
return fnv(offset, str);
}
然后是这样一个要从中继承的类:
template<typename T>
struct B {
static const uint32_t id() {
static uint32_t val = fnv(T::identifier);
return val;
}
};
请注意,如果要在非常量表达式中使用ID
,必须在某个地方定义标识符,如下所示:
struct C: B<C> {
static const char * identifier;
};
const char * C::identifier = "ID(C)";
constexpr char C::identifier[];
constexpr char D::identifier[];
一旦你做到了,你就可以这样做:
int main() {
constexpr auto val = C::ID();
// Now, it is well-formed
auto ident = C::ID();
// ...
}
这是一个C++代码,使用<代码>、ydAdEyth> 和
格式:
// __DATE__ "??? ?? ????"
// __TIME__ "??:??:??"
这是一个低质量的哈希函数:
template <typename T>
class A
{
public:
static const unsigned int ID;
};
template <>
const unsigned int A<float>::ID = HASH();
template <>
const unsigned int A<double>::ID = HASH();
template <>
const unsigned int A<int>::ID = HASH();
template <>
const unsigned int A<short>::ID = HASH();
#include <iostream>
int main() {
std::cout << A<float>::ID << std::endl;
std::cout << A<double>::ID << std::endl;
std::cout << A<int>::ID << std::endl;
std::cout << A<short>::ID << std::endl;
}
使用哈希函数:
template <typename T>
class A
{
public:
static const unsigned int ID;
};
template <>
const unsigned int A<float>::ID = HASH();
template <>
const unsigned int A<double>::ID = HASH();
template <>
const unsigned int A<int>::ID = HASH();
template <>
const unsigned int A<short>::ID = HASH();
#include <iostream>
int main() {
std::cout << A<float>::ID << std::endl;
std::cout << A<double>::ID << std::endl;
std::cout << A<int>::ID << std::endl;
std::cout << A<short>::ID << std::endl;
}
模板
甲级
{
公众:
静态常量无符号整数ID;
};
模板
常量unsigned int A::ID=HASH();
模板
常量unsigned int A::ID=HASH();
模板
常量unsigned int A::ID=HASH();
模板
常量unsigned int A::ID=HASH();
#包括
int main(){
我通常使用的是:
template<typename>
void type_id(){}
using type_id_t = void(*)();
模板
无效类型_id(){}
使用类型_id_t=void(*)();
constexpr char C::identifier[];
constexpr char D::identifier[];
int main() {
constexpr auto val = C::ID();
// Now, it is well-formed
auto ident = C::ID();
// ...
}
// __DATE__ "??? ?? ????"
// __TIME__ "??:??:??"
#define HASH_A 8416451
#define HASH_B 11368711
#define HASH_SEED 9796691 \
+ __DATE__[0x0] * 389 \
+ __DATE__[0x1] * 82421 \
+ __DATE__[0x2] * 1003141 \
+ __DATE__[0x4] * 1463339 \
+ __DATE__[0x5] * 2883371 \
+ __DATE__[0x7] * 4708387 \
+ __DATE__[0x8] * 4709213 \
+ __DATE__[0x9] * 6500209 \
+ __DATE__[0xA] * 6500231 \
+ __TIME__[0x0] * 7071997 \
+ __TIME__[0x1] * 10221293 \
+ __TIME__[0x3] * 10716197 \
+ __TIME__[0x4] * 10913537 \
+ __TIME__[0x6] * 14346811 \
+ __TIME__[0x7] * 15485863
unsigned HASH_STATE = HASH_SEED;
unsigned HASH() {
return HASH_STATE = HASH_STATE * HASH_A % HASH_B;
}
template <typename T>
class A
{
public:
static const unsigned int ID;
};
template <>
const unsigned int A<float>::ID = HASH();
template <>
const unsigned int A<double>::ID = HASH();
template <>
const unsigned int A<int>::ID = HASH();
template <>
const unsigned int A<short>::ID = HASH();
#include <iostream>
int main() {
std::cout << A<float>::ID << std::endl;
std::cout << A<double>::ID << std::endl;
std::cout << A<int>::ID << std::endl;
std::cout << A<short>::ID << std::endl;
}
template<typename>
void type_id(){}
using type_id_t = void(*)();
// Work at compile time
constexpr type_id_t int_id = type_id<int>;
// Work at runtime too
std::map<type_id_t, std::any> types;
types[type_id<int>] = 4;
types[type_id<std::string>] = "values"s
// Find values
auto it = types.find(type_id<int>);
if (it != types.end()) {
// Found it!
}
#include<cstddef>
#include<functional>
#include<iostream>
template<typename T>
struct wrapper {
using type = T;
constexpr wrapper(std::size_t N): N{N} {}
const std::size_t N;
};
template<typename... T>
struct identifier: wrapper<T>... {
template<std::size_t... I>
constexpr identifier(std::index_sequence<I...>): wrapper<T>{I}... {}
template<typename U>
constexpr std::size_t get() const { return wrapper<U>::N; }
};
template<typename... T>
constexpr identifier<T...> ID = identifier<T...>{std::make_index_sequence<sizeof...(T)>{}};
// ---
struct A {};
struct B {};
constexpr auto id = ID<A, B>;
int main() {
switch(id.get<B>()) {
case id.get<A>():
std::cout << "A" << std::endl;
break;
case id.get<B>():
std::cout << "B" << std::endl;
break;
}
}
constexpr auto id = ID<A, B>;
id.get<A>()
template<typename> struct noLonger { };
constexpr auto id = ID<noLonger<A>, B>;
constexpr auto id = ID<noLonger<void>, B>;
#include <iostream>
template<class> struct my_id_helper;
#define DECLARE_ID(C) template<> struct my_id_helper<C> { enum {value = __COUNTER__ }; }
// actually declare ids:
DECLARE_ID(int);
DECLARE_ID(double);
// this would result in a compile error: redefinition of struct my_id_helper<int>’
// DECLARE_ID(int);
template<class T>
class A
{
public:
static const unsigned int ID = my_id_helper<T>::value;
};
int main()
{
switch(A<int>::ID)
{
case A<int>::ID: std::cout << "it's an int!\n"; break;
case A<double>::ID: std::cout << "it's a double!\n"; break;
// case A<float>::ID: // error: incomplete type ‘my_id_helper<float>’
default: std::cout << "it's something else\n"; break;
}
}
#include <iostream>
#include "meta_counter.hpp"
template<typename T, typename counter>
struct A
{
static const size_t ID = counter::next();
};
int main () {
typedef atch::meta_counter<void> counter;
typedef A<int,counter> AInt;
typedef A<char,counter> AChar;
typedef A<bool,counter> ABool;
switch (ABool::ID)
{
case AInt::ID:
std::cout << "Int\n";
break;
case ABool::ID:
std::cout << "Bool\n";
break;
case AChar::ID:
std::cout << "Char\n";
break;
}
std::cout << AInt::ID << std::endl;
std::cout << AChar::ID << std::endl;
std::cout << ABool::ID << std::endl;
std::cout << AInt::ID << std::endl;
while (1) {}
}
// author: Filip Roséen <filip.roseen@gmail.com>
// source: http://b.atch.se/posts/constexpr-meta-container
#ifndef ATCH_META_COUNTER_HPP
#define ATCH_META_COUNTER_HPP
#include <cstddef>
namespace atch { namespace {
template<class Tag>
struct meta_counter {
using size_type = std::size_t;
template<size_type N>
struct ident {
friend constexpr size_type adl_lookup (ident<N>);
static constexpr size_type value = N;
};
// - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
template<class Ident>
struct writer {
friend constexpr size_type adl_lookup (Ident) {
return Ident::value;
}
static constexpr size_type value = Ident::value;
};
// - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
template<size_type N, int = adl_lookup (ident<N> {})>
static constexpr size_type value_reader (int, ident<N>) {
return N;
}
template<size_type N>
static constexpr size_type value_reader (float, ident<N>, size_type R = value_reader (0, ident<N-1> ())) {
return R;
}
static constexpr size_type value_reader (float, ident<0>) {
return 0;
}
// - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
template<size_type Max = 64>
static constexpr size_type value (size_type R = value_reader (0, ident<Max> {})) {
return R;
}
template<size_type N = 1, class H = meta_counter>
static constexpr size_type next (size_type R = writer<ident<N + H::value ()>>::value) {
return R;
}
};
}}
#endif /* include guard */
template <class T>
class A
{
public:
static constexpr int ID() { return next(); }
};
class DUMMY { };
int main() {
std::cout << A<char>::ID() << std::endl;
std::cout << A<int>::ID() << std::endl;
std::cout << A<BETA>::ID() << std::endl;
std::cout << A<BETA>::ID() << std::endl;
return 0;
}
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template<typename T>
static void get_type_id() { void* x; new (x) T(); }
using type_id_t = void(*)();