我可以让 C++ 编译器在编译时实例化对象吗？

Posted 2023-02-22

【中文标题】我可以让 C++ 编译器在编译时实例化对象吗？

【英文标题】：Can I get a C++ Compiler to instantiate objects at compile time?

【发布时间】：2012-09-17 05:37:17

【问题描述】：

我正在编写一些代码，其中包含大量相当简单的对象，我希望在编译时创建它们。我认为编译器能够做到这一点，但我无法弄清楚如何。

在 C 中，我可以执行以下操作：

#include <stdio.h>

typedef struct data_s 
    int a;
    int b;
    char *c;
 info;

info list[] = 
    1, 2, "a",
    3, 4, "b",
;

main()

   int i;
   for (i = 0; i < sizeof(list)/sizeof(*list); i++) 
     printf("%d %s\n", i, list[i].c);
   

使用#C++* 每个对象都有它的构造函数被调用，而不是仅仅被放置在内存中。

#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;

class Info 
    const int a;
    const int b;
    const char *c;
public:
    Info(const int, const int, const char *);
    const int get_a()  return a; ;
    const int get_b()  return b; ;
    const char *get_c() const  return c; ;
;

Info::Info(const int a, const int b, const char *c) : a(a), b(b), c(c) ;

Info list[] = 
    Info(1, 2, "a"),
    Info(3, 4, "b"),
;

main()

    for (int i = 0; i < sizeof(list)/sizeof(*list); i++) 
        cout << i << " " << list[i].get_c() << endl;
    

我只是看不到编译器无法在编译时完全实例化这些对象的信息，所以我认为我遗漏了一些东西。

【问题讨论】：

看看静态类或单例 idom。也许这就是你在 c++ 中寻找的东西

the same question on Programmers 的答案有什么问题？

@Najzero C++ 没有静态类。

@DCoder：我对你的问题的回答是：“没有提到 C++ 的方法”。当然，这假设作者打错了标题，这很可能是因为实际问题显然使用的是 C++ 而不是 C。

【参考方案1】：

在 C++ 2011 中，您可以在编译时创建对象。为此，您需要将各种事物设为常量表达式，但是：

构造函数需要声明constexpr。 您声明的实体需要声明为constexpr。

请注意，几乎所有 const 限定符要么不相关，要么位置错误。这是一个带有各种更正的示例，实际上也证明了 list 数组在编译期间被初始化（通过使用它的成员来定义 enum 的值）：

#include <iostream>
#include <iterator>

class Info 
    int a;
    int b;
    char const*c;

public:
    constexpr Info(int, int, char const*);
    constexpr int get_a() const  return a; 
    constexpr int get_b() const  return b; 
    constexpr char const*get_c() const  return c; 
;

constexpr Info::Info(int a, int b, char const*c)
  : a(a), b(b), c(c) 

constexpr Info list[] = 
    Info(1, 2, "a"),
    Info(3, 4, "b"),
;

enum 
    b0 = list[0].get_b(),
    b1 = list[1].get_b()
;

int main()

    std::cout << "b0=" << b0 << " b1=" << b1 << "\n";
    for (Info const* it(list), *end(list); it != end; ++it) 
        std::cout << (it - list) << " " << it->get_c() << "\n";
    

【讨论】：

a 和 b 不是必须是 const 才能使 constexpr get_a 合法吗？或者 constexpr 对象是否可以修改（我知道它们是私有的，但是如果我在 Info 对象上分配给 a 会发生什么？

@ted：成员不必是constexpr，因为整个对象是constexpr。如果您想从非const 对象中获取constexpr，但要访问该成员必须是constexpr 的成员（当然，还有定义该成员的各种其他内容）。

感谢您的解释。你的意思是 by 你写了 but 的地方吗？

呃，是的：应该是 by 的。