通过调用constexpr函数来定义静态constexpr成员

Question

我的问题如下。我想要根据constexpr值列表对类型列表进行排序。这个问题可以归结为这个函数：

template <typename U, typename V>
auto min(U,V) -> std::conditional_t<U::value < V::value, U, V>
{ return {}; }

而值必须是每种类型的静态成员，相应地。下面的代码片段演示了使用情况：

// (I)

// This must even be declared outside of a function body due to the statics :(
struct X { static constexpr double value = 2.; };
struct Y { static constexpr double value = 1.; };

int main()
{
    X x;
    Y y;
    auto z = min(x,y);
    std::cout << typeid(z).name() << " : " << z.value << std::endl;
}

我的目标是在调用函数时提供值。我最接近这个目标的是以下几点

template <double (*F)()>
struct Value { static constexpr double value = F(); };

它可以像这样使用lambdas调用：

// (II)
auto w = min(Value<[]{ return 3.14; }>{}, Value<[]{ return 2.71; }>{});
std::cout << typeid(w).name() << " : " << w.value << std::endl;

要排序的实际类型可以是一个附加参数。

问题是，按照标准，上述C++是无效的。然而，最新的clang确实优雅地编译了这一点。

现在，我的问题是:是否有另一种标准兼容的方法来实现上述目标(清单(II))，即定义一个函数，该函数根据提供在内部(以某种方式)提供的constexor对象来计算一个类型作为函数参数？

P.S.：我知道使用std::integral_constant的解决方案。然而，这仅限于积分类型。我对一个解决方案感兴趣，这个解决方案适用于所有constexpr对象，特别是浮点类型和字符串。

Answer 1

编辑：

要处理浮点值以及积分类型场景，可以使用用户定义的文字模板，例如：

#include <type_traits>
#include <utility>
#include <typeinfo>
#include <iostream>

template <class FloatingPointType, class... Cs>
constexpr FloatingPointType char_list_to_(Cs... cs) {
    char arr[] = {cs...};
    FloatingPointType lhs = 0;
    bool contains_dot = false;
    for (std::size_t i = 0; i < sizeof...(Cs) && !(contains_dot |= (arr[i] == '.')); i++) { 
        lhs *= 10;
        lhs += arr[i] - '0';
    }
    FloatingPointType rhs = 0;
    for (int i = sizeof...(Cs) - 1; i > 0 && arr[i] != '.'; i--) {
       rhs /= 10;
       rhs += arr[i] - '0';
    }
    rhs /= 10;
    return (contains_dot)?lhs+rhs:lhs;
}

template <class FloatingPointType, char... Cs>
struct FloatingPointValue {

    static constexpr FloatingPointType value = char_list_to_<FloatingPointType>(Cs...);

    constexpr operator FloatingPointType() {
        return value;
    }
};

template <class FloatingPointType, char... Cs>
constexpr FloatingPointType FloatingPointValue<FloatingPointType, Cs...>::value;

template <char... Cs>
FloatingPointValue<double, Cs...> operator""_fv() {
    return {};
}


template <typename U, typename V>
auto min(U,V) -> std::conditional_t<(U{}<V{}), U, V>
{ return {}; }

int main() {
   auto w = min(3.14_fv, 2.71_fv);
   std::cout << typeid(w).name() << " : " << w.value << std::endl;
}

输出：

18FloatingPointValueIdJLc50ELc46ELc55ELc49EEE : 2.71

c++filt -t 18FloatingPointValueIdJLc50ELc46ELc55ELc49EEE输出

FloatingPointValue<double, (char)50, (char)46, (char)55, (char)49>

[现场演示]

但是，如果您希望将同样的内容应用于字符串文字，那么c++标准造成的特性目前缺乏支持。但是，如果您能够接受较少的可移植选项，则有一个由clang和gcc支持的gnu扩展：

#include <type_traits>
#include <utility>
#include <typeinfo>
#include <iostream>

template <class CharT, CharT... Cs>
struct Value {

    static constexpr std::size_t size = sizeof...(Cs);
    static constexpr CharT const value[sizeof...(Cs) + 1] = {Cs..., '\0'};

    template <class RHS>
    constexpr bool operator<(RHS) {
        for (std::size_t i = 0; i < size && i < RHS::size; i++) {
            if (value[i] != RHS::value[i]) {
                return value[i] < RHS::value[i];
            }
        }
        return size < RHS::size;
    }
};

template <class CharT, CharT... Cs>
constexpr CharT const Value<CharT, Cs...>::value[sizeof...(Cs) + 1];

template <class CharT, CharT... Cs>
Value<CharT, Cs...> operator""_v() {
    return {};
}


template <typename U, typename V>
auto min(U,V) -> std::conditional_t<(U{}<V{}), U, V>
{ return {}; }

int main() {
   auto w = min("cde"_v, "abc"_v);
   std::cout << typeid(w).name() << " : " << w.value << std::endl;
}

输出：

5ValueIcJLc97ELc98ELc99EEE : abc

c++filt -t 5ValueIcJLc97ELc98ELc99EEE输出

Value<char, (char)97, (char)98, (char)99>

[现场演示]