用户定义的文字到MPL序列:这是合法的吗？

Question

能够将传递给文字运算符的字符串转换为MPL序列将非常有用,因为我们可以根据字符串的内容控制代码生成.以前,我认为这是不可能的,因为constexpr函数的参数不被视为函数体内的常量表达式.但是,我提出了在Clang 3.4.2和GCC 4.8.2下编译的以下解决方法:

#include <cstdint>
#include <iostream>
#include <typeinfo>

struct string
{
    const uintmax_t m_str[64];
    const size_t m_length;

    template <class... Ts>
    constexpr string(const Ts... ts) :
    m_str{(uintmax_t)ts...}, m_length{sizeof...(Ts)} {}

    constexpr size_t size() const { return m_length; }
    constexpr size_t length() const { return m_length; }
    constexpr uintmax_t operator[](size_t n) const { return m_str[n]; }
};

template <uintmax_t... Ts> struct sequence {};

constexpr auto
operator"" _tag(const char* str, size_t n)
{
    return n == 0 ? string{} :
           n == 1 ? string{str[0]} :
           n == 2 ? string{str[0], str[1]} :
           n == 3 ? string{str[0], str[1], str[2]} :
           n == 4 ? string{str[0], str[1], str[2], str[3]} :
           n == 5 ? string{str[0], str[1], str[2], str[3], str[4]} :
                    string{str[0], str[1], str[2], str[3], str[4], str[5]};
}

int main()
{
    static constexpr auto string = "Hello!"_tag;
    using sequence = sequence<string[0], string[1], string[2], string[3], string[4], string[5]>;
    std::cout << typeid(sequence{}).name() << std::endl;
}

输出:

sequence<72ul, 101ul, 108ul, 108ul, 111ul, 33ul>

题

此代码是否调用未定义的行为,或者它是否合法？

Answer 1

它是正确的。除非必要，条件运算符不会计算操作数。

不过，你做得不必要地复杂。尝试使用字符串文字运算符模板（Clang 和 GCC 都支持）。它们最初计划用于 C++1Y - 但该提案被拒绝了（不知道为什么，它是由 Richard Smith 完成的，并且该功能是必不可少的）。

如果这不够可移植（因为它现在只是编译器扩展），您可以使用二进制递归宏和rtrim类模板，例如VTMPL：

# define VTMPL_SPLIT_1(s, x) ( x < sizeof(s) ? s[x] : decltype(*s)() )
# define VTMPL_SPLIT_4(s, x) VTMPL_SPLIT_1 (s, x), VTMPL_SPLIT_1 (s, x+1) , VTMPL_SPLIT_1 (s, x+2) , VTMPL_SPLIT_1 (s, x+3)
# define VTMPL_SPLIT_16(s, x) VTMPL_SPLIT_4 (s, x), VTMPL_SPLIT_4 (s, x+4) , VTMPL_SPLIT_4 (s, x+8) , VTMPL_SPLIT_4 (s, x+12)
# define VTMPL_SPLIT_64(s, x) VTMPL_SPLIT_16 (s, x), VTMPL_SPLIT_16 (s, x+16) , VTMPL_SPLIT_16 (s, x+32) , VTMPL_SPLIT_16 (s, x+48)
# define VTMPL_SPLIT_256(s, x) VTMPL_SPLIT_64 (s, x), VTMPL_SPLIT_64 (s, x+64) , VTMPL_SPLIT_64 (s, x+128), VTMPL_SPLIT_64 (s, x+194)
# define VTMPL_SPLIT_1024(s, x) VTMPL_SPLIT_256(s, x), VTMPL_SPLIT_256(s, x+256), VTMPL_SPLIT_256(s, x+512), VTMPL_SPLIT_256(s, x+768)

# define VTMPL_STRING_IMPL(str, n) vtmpl::rtrim<vtmpl::string<VTMPL_SPLIT_##n(str, 0)>>::type

# define VTMPL_STRING(str) VTMPL_STRING_IMPL(str, 64)
# define VTMPL_STRING_256(str) VTMPL_STRING_IMPL(str, 256)
# define VTMPL_STRING_1024(str) VTMPL_STRING_IMPL(str, 1024)