使用constexpr将数字转换为字符串文字 [英] Convert a number to a string literal with constexpr

问题描述

我正在寻找一种方法在编译时将数字转换为字符串文字。它应该看起来像这样：

I'm looking for a way to convert a number to a string literal at compile time. It should look something like this:

template <unsigned num>
struct num_to_string {
    constexpr static char value[] = /* ... magic goes here ... */;
};

因此 num_to_string< 5> :: value 等于5或 {'5'，'\0'} 。

这可以用于在编译时从一个数字生成一个字符串，这是一些其他constexpr数字计算的结果。

This can be useful for generating a string at compile time from a number that is the result of some other constexpr number calculations.

还要注意，我只对 unsigned 数字感兴趣，因为这应该更容易处理。已签名版本的积分：）

Also note that I'm only interested in unsigned numbers since that should be easier to deal with. Bonus points for the signed version :)

编辑：
请注意，这类似于 C ++在编译时将整数转换为字符串，但不一样。这里我明确地希望使用constexpr而不是宏来帮助泛型编程。

Note that this is similar to C++ convert integer to string at compile time, but not the same. Here I explicitly want something that uses constexpr and not macros to aid in generic programming.

推荐答案

：）

namespace detail
{
    template<unsigned... digits>
    struct to_chars { static const char value[]; };

    template<unsigned... digits>
    const char to_chars<digits...>::value[] = {('0' + digits)..., 0};

    template<unsigned rem, unsigned... digits>
    struct explode : explode<rem / 10, rem % 10, digits...> {};

    template<unsigned... digits>
    struct explode<0, digits...> : to_chars<digits...> {};
}

template<unsigned num>
struct num_to_string : detail::explode<num> {};

一如既往，这里有一个 Coliru上的实例显示用法和（相关）生成的程序集。

As always, here's a live example on Coliru showing usage and the (relevant) generated assembly.

使用这种方法支持负数是很直接的。这是一个更通用的形式，需要用户输入整数的类型：

It's straightforward to adapt this approach to support negative numbers as well. Here's a more generic form that requires the user to input the integer's type:

namespace detail
{
    template<uint8_t... digits> struct positive_to_chars { static const char value[]; };
    template<uint8_t... digits> const char positive_to_chars<digits...>::value[] = {('0' + digits)..., 0};

    template<uint8_t... digits> struct negative_to_chars { static const char value[]; };
    template<uint8_t... digits> const char negative_to_chars<digits...>::value[] = {'-', ('0' + digits)..., 0};

    template<bool neg, uint8_t... digits>
    struct to_chars : positive_to_chars<digits...> {};

    template<uint8_t... digits>
    struct to_chars<true, digits...> : negative_to_chars<digits...> {};

    template<bool neg, uintmax_t rem, uint8_t... digits>
    struct explode : explode<neg, rem / 10, rem % 10, digits...> {};

    template<bool neg, uint8_t... digits>
    struct explode<neg, 0, digits...> : to_chars<neg, digits...> {};

    template<typename T>
    constexpr uintmax_t cabs(T num) { return (num < 0) ? -num : num; }
}

template<typename Integer, Integer num>
struct string_from : detail::explode<(num < 0), detail::cabs(num)> {};

其用法如下：

string_from<unsigned, -1>::value

Coliru上的实例。

这篇关于使用constexpr将数字转换为字符串文字的文章就介绍到这了，希望我们推荐的答案对大家有所帮助，也希望大家多多支持IT屋！