有没有办法在C中使用带常量索引的常量数组作为开关案例标签？

Question

我有一些常量值和数组定义他们的标签和他们的哈希码.例如,

#define LABEL_A 0 //or const int LABEL_A = 0;
#define LABEL_B 1
#define LABEL_C 2
#define LABEL_D 3

const char *VALUE[] = {"LABEL_A", "LABEL_B", "LABEL_C", "LABEL_D"};
const int VALUE_HASH[] = {67490, 67491, 67493, 67459);

在运行时,这些标签可以按任何顺序排列,需要进行相应的解析.我正在使用开关盒来达到这个目的.此代码在编译时生成错误"需要常量表达式.

function(const char* LabelAtRuntime){
  int i = getHashCode(LabelAtRuntime);
  switch(i){
    case VALUE_HASH[LABEL_A]: //line giving compile time error
      break;
    default:
      break;
}

但是,当我提供实际常量时,它是有效的.这段代码效果很好.

function(const char* LabelAtRuntime){
  int i = getHashCode(LabelAtRuntime);
  switch(i){
    case 67490: //line not giving compile time error
      break;
    default:
      break;
}

1. 我无法理解,为什么会这样？我的数组和它的索引都是常量,那么它不等同于常量文字吗？
2. 有没有其他方法可以按要求的方式提供常量？

我以这种方式使用常量来提供更好的代码语义,可读性和可重用性.请不要提供if-else基础解决方案.在上面的例子中,只有4个标签,但实际上可能有100个.

Answer 1

在C++中,这编译:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

constexpr int x[] = { 42, 43 };

int main(int argc, char **argv)
{
    switch(atoi(argv[1]))
    {
        case x[0]: puts("forty_two");
                   break;
        case x[1]: puts("forty_three");
    }
    return 0;
}

因此constexpr在阵列上似乎是现代C++中的解决方案.(注意:问题最初标记为C++和C)

如果你想保留阵列,那么在C中是不可能的.切换情况需要一个整数常量,但是一旦在变量中放入一个整数常量,它就会变成一个运行时实体(即使它被声明为const).你可以做的是用一堆直接定义替换内存中的数组,并且可能有一个使用其他宏查找宏的宏(如果你想保留你的代码形式):

#define LABEL_A 0
#define LABEL_B 1
#define LABEL_C 2
#define LABEL_D 2

#define VALUE_HASH__0 67490
#define VALUE_HASH__2 67491
#define VALUE_HASH__3 67491
#define VALUE_HASH__4 64759

//append what Index expands to to VALUE_HASH__
#define HASH_LOOKUP(Index) MC_cat(VALUE_HASH__,Index) 
#define MC_cat_(X,Y) X##Y
#define MC_cat(X,Y) MC_cat_(X,Y)

function(const char* LabelAtRuntime){
  int i = getHashCode(LabelAtRuntime);
  switch(i){
    case HASH_LOOKUP(LABEL_A)
      break;
    default:
      break;
}

Answer 2

出错的原因很简单,C不认为const int LABEL_A=0;是编译时常量.不幸的是,语言是如何定义的.它可以通过#define LABEL_A 0改为使用来解决.

第三种方法是使用枚举,这可能更好,因为它们可用于将所有数据绑定在一起,并在维护期间提供更多的数据完整性:

typedef enum
{
  LABEL_A,
  LABEL_B,
  LABEL_C,
  LABEL_D,
  LABELS_N
} label_index_t;

typedef void func_t (void);

typedef struct
{
  const char* str;
  int         hash;
  func_t*     func;
} value_t;

...

const value_t VALUE [] = 
{
  [LABEL_A] = { .str = "LABEL_A", .hash = 67490, .func = a_func },
  [LABEL_B] = { .str = "LABEL_B", .hash = 67491, .func = b_func },
  [LABEL_C] = { .str = "LABEL_C", .hash = 67493, .func = c_func },
  [LABEL_D] = { .str = "LABEL_D", .hash = 67459, .func = d_func },
};

_Static_assert(sizeof VALUE / sizeof *VALUE == LABELS_N,
               "Size of VALUE does not match label_t.");

...

// instead of switch(n):
VALUE[n].func();