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c++ - 如何将从模板参数派生的编译时信息添加到模板？

coder 2024-02-17 原文

我尝试使用 Stroustrup 在 GoingNative 2012 上展示的用户定义文字来实现单元。 (从 23:00 分钟开始)。这是代码:

 #include <iostream>

 using std::cout;
 using std::endl;

 template<int M, int K, int S> 
 struct Unit { // a unit in the MKS system
   enum {m=M,kg=K,s=S}; 
 };

 template<typename Unit> // a magnitude with a unit
 struct Value {
   double val;
   constexpr Value(double d) : val(d) {}
 };

 using Meter = Unit<1,0,0>;
 using Second = Unit<0,0,1>;

 using Distance = Value< Meter >;
 using Time = Value< Second >;
 using Velocity = Value< Unit<1,0,-1> >;

 constexpr Value<Meter> operator "" _m(long double d)
 // a f-p literal with suffix 'm'
 {
   return Distance(d);
 }

 constexpr Value<Second> operator"" _s(long double d)
 // a f-p literal with suffix 's'
 {
   return Time(d);
 }

 constexpr Velocity operator/(Distance d, Time t)
 {
   return ( d.val / t.val );
 }

 int main(void)
 {
    Distance s = 100._m;
    Time t = 22._s;
    Velocity v = s/t;

    cout << "s " << s.val << "\nt " << t.val << endl;
    cout << "v " << v.val << endl;

   return 0;
 }

如您所见，我自由地定义了一个 operator/ 来计算速度。输出是(需要 gcc-4.7):

$ g++ -std=c++0x test_units_02.cc && ./a.out
s 100
t 22
v 4.54545

到目前为止一切顺利。现在我想将包含单位表示的字符串添加到结构单位(或值？)。无论我想用哪种方式来写

cout << "v " << v.val << v.unit << endl;

然后得到类似的东西

v 4.54545 m^1 s^-1

或

v 4.54545 m^1 kg^0 s^-1

它不需要很漂亮，因为它只是为了检查。并学习如何去做 ;)。

当然，优雅的解决方案是在编译时评估所有内容。

我尝试过一些，但我不会因为我毫无结果的尝试而让您感到厌烦/困惑...

最佳答案

首先我们向Value添加一个unit成员:

 template<typename Unit> // a magnitude with a unit
 struct Value {
   double val;
   constexpr static Unit unit = {};
   constexpr Value(double d) : val(d) {}
 };

然后我们写一个流出操作符:

 template<int M, int K, int S>
 std::ostream &operator<<(std::ostream &os, Unit<M, K, S>) {
   return os << "m^" << M << " kg^" << K << " s^" << S;
 }

在编译时生成字符串可能，但需要一个constexpr编译时字符串类(例如boost::mpl::string)和十进制格式——所有这些都是可行的但在这种情况下并不是特别值得。

关于c++ - 如何将从模板参数派生的编译时信息添加到模板？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/13380846/

amp43ltcodeValuec++templatesc++11

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