C++ 17 constexpr字符串解析

Question

_{对不起,这将是一个很长的帖子,但我觉得你需要所有的代码来看看发生了什么.}

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所以,我一直在尝试将编译时字符串转换为数据结构解析器.想象一下像正则表达式这样的东西,其中字符串在编译时被"编译"成数据结构但在运行时执行(只要输入字符串当然是常量).但是我遇到了一个我不太明白错误的问题:

基本上,我的设计是一个2遍解析器:

• 传递1:确定输入字符串中有多少"操作码"
• 传递2:返回一个大小由Pass 1确定的数组,并填入"opcodes"

这是事情的样子:

// a class to wrap string constants
class constexpr_string {
public:
    template <size_t N>
    constexpr constexpr_string(const char (&s)[N]) : string_(s), size_(N - 1) {}
public:
    constexpr size_t size() const     { return size_; }
    constexpr size_t capacity() const { return size(); }
    constexpr size_t empty() const    { return size() != 0; }
public:
    constexpr char operator[](size_t n) const { return string_[n]; }
private:
    const char *string_;
    size_t      size_;
};

// would have loved to use std::array, but ran into an issue so..
// wrapped in a struct so we can return it
template <class T, size_t N>
struct constexpr_array {
    T array[N] = {};
};

struct opcode { /* not relevant */ };

template <size_t N>
constexpr constexpr_array<opcode, N> compile_string(constexpr_string fmt) {
    constexpr_array<opcode, N> compiled;
    /* fill in compiled_format */
    return compiled;
}

constexpr size_t calculate_size(constexpr_string fmt) {
    size_t size = 0;
    /* calculate size */
    return size;
}

#if 0
// NOTE: Why doesn't **This** work?
constexpr int test(constexpr_string input) {

    constexpr size_t compiled_size = calculate_size(input);
    constexpr auto compiled_format = compile_string<compiled_size>(input);
    return 0;
}
#endif

int main() {
    // NOTE: when this works...
    constexpr char input[] = "...";
    constexpr size_t compiled_size = calculate_size(input);
    constexpr auto compiled = compile_string<compiled_size>(input);
    execute(compiled); // run it!
}

到现在为止还挺好!

当我尝试将这两行包装成函数时出现问题: - /.我不明白为什么相同的确切代码适用main,但如果我只是尝试将同一个constexpr对象传递 给另一个函数,我开始得到关于不存在的事情的错误constexpr.

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这是错误消息:

main.cpp: In function ‘constexpr int test(constexpr_string)’:
main.cpp:258:55: error: ‘input’ is not a constant expression
  constexpr size_t compiled_size = calculate_size(input);
                                                       ^
main.cpp:259:70: error: no matching function for call to ‘compile_string<compiled_size>(constexpr_string&)’
  constexpr auto compiled_format = compile_string<compiled_size>(input);
                                                                      ^
main.cpp:60:45: note: candidate: template<long unsigned int N> constexpr constexpr_array<opcode, N> compile_string(constexpr_string)
 constexpr constexpr_array<opcode, N> compile_string(constexpr_string fmt) {
                                             ^~~~~~~~~~~~~~
main.cpp:60:45: note:   template argument deduction/substitution failed:

Answer 1

让我们减少这个:

constexpr void f(int i) {
    constexpr int j = i; // error
}

int main() {
    constexpr int i = 0;
    constexpr int j = i; // OK
}

函数参数永远不会constexpr,因此iinside f不是常量表达式,不能用于初始化j.一旦通过函数参数传递了某些东西,constexpr-ness就会丢失.