如何使用traits來訪問編譯時const值？

Question

我工作的一個項目中某一功能的行爲需要幾個值之間切換：

class James{ 
public: 
    James(){ 
     if(a==0){ 
      //do this 
     }else{ 
      // do that 
     } 
    } 
}; 

目前，「A」是在運行時配置文件讀取。但是，實際上，'a'可以在編譯時確定，而不是運行時間。我想有一個特質類

struct TraitZero{ 
    constexpr int a = 0; 
}; 

struct TraitOne{ 
    constexpr int a = 1; 
}; 

然後把詹姆斯變成一個模板類

template<typename Trait> 
class James{ 
    constexpr int a = Trait::a; 
    public: 
     James(){ 
      if(a=0){ 
       //do this 
      }else{ 
       // do that 
      } 
     } 
    }; 

我不知道我在哪裏弄錯了，但這並不編譯。

我想知道這裏有沒有人曾經遇到這樣的問題。誰能分享一些見解？

Answer 1

爲什麼不在編譯時使用-D選項傳遞#define？ 例如：Including a #define in all .c source files at compile time

Answer 2

a數據成員必須被聲明爲constexpr和static使用您要使用它們的方式：

struct TraitZero{ 
    static constexpr int a = 0; 
}; 

struct TraitOne{ 
    static constexpr int a = 1; 
}; 

拋開事實，這是可以形成不良就目前而言，您不會以Traits::a的身份訪問它。
這同樣適用於類James：

template<typename Trait> 
class James{ 
    static constexpr int a = Trait::a; 
    //... 
}; 

還要注意，可能下面是不是你想要的東西：

if(a=0){ 

即使你被允許修改a（你是不是因爲它是一個靜態的constexpr數據成員），在這種情況下，你應該分配0到a並且不斷得到else分支。
最有可能你正在尋找類似但略有不同的東西：

if(a == 0){ 

---

下面是根據你的代碼，一旦固定的例子：

#include<iostream> 

struct TraitZero{ 
    static constexpr int a = 0; 
}; 

struct TraitOne{ 
    static constexpr int a = 1; 
}; 

template<typename Trait> 
class James{ 
static constexpr int a = Trait::a; 
public: 
    James(){ 
     if(a==0){ 
      std::cout << "0" << std::endl; 
     }else{ 
      std::cout << "1" << std::endl; 
     } 
    } 
}; 

int main() { 
    James<TraitZero> j0; 
    James<TraitOne> j1; 
} 

Answer 3

由於has already been mentioned by skypjack，只有static數據成員，也爲constexpr，並且您需要在條件中使用==而不是=。

也就是說，既然你想在編譯時確定a，那麼你也可以在編譯時根據a進行分支。爲此，您可以使用SFINAE或（自C++ 17起）constexpr if。

---

假設以下三個特徵...

struct TraitZero{ 
    static constexpr int a = 0; 
}; 

struct TraitOne{ 
    static constexpr int a = 1; 
}; 

template<size_t N> 
struct TraitN { 
    static constexpr int a = N; 
}; 

我們能夠做到這一點的？

• SFINAE：

  template<typename Trait> 
  class James { 
      // Unnecessary, we can access Trait::a directly. 
      //static constexpr int a = Trait::a; 
      public: 
      template<bool AZero = Trait::a == 0> 
      James(std::enable_if_t<AZero, unsigned> = 0) { 
       std::cout << "Trait::a is 0.\n"; 
      } 
  
      template<bool AOne = Trait::a == 1> 
      James(std::enable_if_t<AOne, int> = 0) { 
       std::cout << "Trait::a is 1.\n"; 
      } 
  
      template<bool ANeither = (Trait::a != 0) && (Trait::a != 1)> 
      James(std::enable_if_t<ANeither, long> = 0) { 
       std::cout << "Trait::a is neither 0 nor 1.\n"; 
      } 
  }; 
  

  這樣做是有條件地選擇基礎上的Traits::a價值James()的版本之一，使用虛擬參數來啓用重載;這對構造函數和析構函數以外的函數更簡單，因爲enable_if可以用於它們的返回類型。

  注意使用模板參數，而不是直接在enable_if中自己檢查Trait::a。由於SFINAE只能在函數的上下文中使用類型和表達式來執行，因此可以用它們「拖入」，可以這麼說;我喜歡在這樣做的時候執行邏輯，因爲它最大限度地減少了enable_if的侵入性。

• constexpr如果：

  template<typename Trait> 
  class James { 
      // Unnecessary, we can access Trait::a directly. 
      //static constexpr int a = Trait::a; 
      public: 
      James() { 
       if constexpr (Trait::a == 0) { 
        std::cout << "Trait::a is 0.\n"; 
       } else if constexpr (Trait::a == 1) { 
        std::cout << "Trait::a is 1.\n"; 
       } else { 
        std::cout << "Trait::a is neither 0 nor 1.\n"; 
       } 
      } 
  }; 
  

  正如這裏可以看到，constexpr如果可以用來創造出比SFINAE更清潔，更自然的代碼，其優點是它仍然會在編譯的時候，而不是進行評估運行;不幸的是，它還沒有得到大多數編譯器的支持。 [在此特定情況下，James()每個版本也將是一個機器指令短（當與GCC 7.0編譯），由於不使用虛設參數重載之間進行區分來。]

  更具體地，constexpr如果，如果條件是true，如果它的false語句真被丟棄的語句假被丟棄;實際上，這基本上意味着編譯器將整個constexpr if語句看作將要執行的分支。例如，在這種情況下，編譯器將根據Trait::a的值生成以下三個函數之一。

  // If Trait::a == 0: 
  James() { 
      std::cout << "Trait::a is 0.\n"; 
  } 
  
  // If Trait::a == 1: 
  James() { 
      std::cout << "Trait::a is 1.\n"; 
  } 
  
  // If Trait::a == anything else: 
  James() { 
      std::cout << "Trait::a is neither 0 nor 1.\n"; 
  } 
  

在任一情況下，用下面的代碼...產生

int main() { 
    James<TraitZero> j0; 
    James<TraitOne> j1; 
    James<TraitN<2>> j2; 
} 

以下輸出：

Trait::a is 0. 
Trait::a is 1. 
Trait::a is neither 0 nor 1. 

每種類型的構造將是編碼專門輸出適當的行，三個構造函數都不會包含任何分支。

^{注意，我只標記構件a不必要出個人喜好的;因爲我可以直接訪問Trait::a，所以我寧願這麼做，所以如果我曾經放棄過，我不需要檢查什麼是a。隨意使用它，如果你想，或者如果它需要在別處。}