如何编写工厂函数来初始化 C++ 中的 constexpr 引用？

Posted 2023-02-17

【中文标题】如何编写工厂函数来初始化 C++ 中的 constexpr 引用？

【英文标题】：How to write a factory function to initialize a constexpr reference in C++?

【发布时间】：2018-02-10 12:03:57

【问题描述】：

我想通过一个工厂函数初始化一个constexpr引用，但是我失败了。

#include <stdio.h>
using namespace std;

struct IWorker // common interface of workers
 virtual void foo() const = 0;
;

template <typename T> // example worker
struct Worker : IWorker
 T& Target;
  const T Source;
  constexpr Worker(T& target, const T& source) : Target(target), Source(source) 
  virtual void foo() const  puts("Worker::foo"); Target = Source; 
;

template <typename T> // factory for Worker (and maybe others)
constexpr const Worker<T>& factory(T& target, const T& source)
 return Worker<T>(target, source);


struct R // allow array of references
 const IWorker& ref;
;

int iVal = 0;

constexpr R table[] 
  Worker<int>(iVal, 7)  // works
//,  factory(iVal, 8)  // does not work
;

int main()
 printf("iVal = %i\n", iVal); // iVal = 0
  table[0].ref.foo();
  printf("iVal = %i\n", iVal); // iVal = 7
  return 0;

好的，我可以直接调用所有的构造函数，但我更喜欢工厂，因为

我不需要一遍又一遍地重复类型参数 工厂还可以根据参数列表（重载）甚至参数的 constexpr 属性选择适当的工作类。

问题可能与静态引用所需的静态存储有关。

是否不可能为此编写工厂？

如果是，

为什么？

如果不是，

如何正确实施？

预期的用例是大型解析器调度表，当然还有更复杂的类。 语言标准是 C++11。不过，最好知道 C++17 是否有帮助，尽管它尚未得到广泛支持。

【问题讨论】：

@Jorge Y. 您的解决方案非常接近：从工厂中删除 const 就可以了。您应该取消删除并更新它。可能是constprevents RVO。

【参考方案1】：

只需在R 中使用右值引用并让您的工厂返回Worker<T>，以便它可以绑定到右值引用

#include <stdio.h>
using namespace std;

struct IWorker // common interface of workers

  virtual void foo() const = 0;
;

template <typename T> // example worker
struct Worker : IWorker 
  T &Target;
  const T Source;
  constexpr Worker(T &target, const T &source)
      : Target(target), Source(source) 
  virtual void foo() const 
    puts("Worker::foo");
    Target = Source;
  
;

template <typename T> // factory for Worker (and maybe others)
constexpr Worker<T> factory(T &target, const T &source) 
  return Worker<T>(target, source);


struct R // allow array of references

  IWorker &&ref;
;

int iVal = 0;

constexpr R table[]
    Worker<int>(iVal, 7) // works
    ,  factory(iVal, 8)  // does not work
;

int main() 
  printf("iVal = %i\n", iVal); // iVal = 0
  table[0].ref.foo();
  printf("iVal = %i\n", iVal); // iVal = 7
  table[1].ref.foo();
  printf("iVal = %i\n", iVal); // iVal = 8
  return 0;

【讨论】：

r 值参考似乎不是故事的重要部分。工厂的返回类型必须是按值，并且必须是non-const。