Wie können Kompilierzeitzähler in C implementiert werden, ohne globale Variablen oder veränderbare Zustände zu verwenden?

Kompilierungszeitzähler in C

Trotz der funktionalen Natur der Template-Metaprogrammierung stehen globale Variablen oder veränderbare Zustände nicht ohne weiteres zur Implementierung von Kompilierungszeitzählern zur Verfügung. Wie unten gezeigt, kann jedoch die Funktionalität des Namespace-Bereichs mit minimalem Einsatz von Vorlagen erreicht werden.

Funktionssuche kann verwendet werden, um den numerischen Status über den Satz deklarierter Funktionen zu verfolgen, wie im folgenden Code dargestellt:

template< size_t n > // Return a number through function lookup.
struct cn // The function returns cn<n>.
{ char data[ n + 1 ]; }; // The caller uses (sizeof fn() - 1).

template< typename id, size_t n, size_t acc >
cn< acc > seen( id, cn< n >, cn< acc > ); // Default fallback case.

#define counter_read( id ) \
( sizeof seen( id(), cn< 1 >, cn< \
( sizeof seen( id(), cn< 2 >, cn< \
( sizeof seen( id(), cn< 4 >, cn< \
( sizeof seen( id(), cn< 8 >, cn< \
( sizeof seen( id(), cn< 16 >, cn< \
( sizeof seen( id(), cn< 32 >, cn< 0 \
/* Add more as desired; trimmed for Stack Overflow code block. */ \
                      >() ).data - 1 ) \
                      >() ).data - 1 ) \
                      >() ).data - 1 ) \
                      >() ).data - 1 ) \
                      >() ).data - 1 ) \
                      >() ).data - 1 )

#define counter_inc( id ) \
cn< counter_read( id ) + 1 > \
seen( id, cn< ( counter_read( id ) + 1 ) &amp; ~ counter_read( id ) >, \
          cn< ( counter_read( id ) + 1 ) &amp; counter_read( id ) > )

Schnelle Demo:

struct my_cnt {};

int const a = counter_read( my_cnt );
counter_inc( my_cnt );
counter_inc( my_cnt );
counter_inc( my_cnt );
counter_inc( my_cnt );
counter_inc( my_cnt );

int const b = counter_read( my_cnt );

counter_inc( my_cnt );

#include <iostream>

int main() {
    std::cout << a << ' ' << b << '\n';

    std::cout << counter_read( my_cnt ) << '\n';
}

C 11 Update:

Mit constexpr von C 11 entfällt in einer aktualisierten Version die Verwendung von sizeof:

#define COUNTER_READ_CRUMB( TAG, RANK, ACC ) counter_crumb( TAG(), constant_index< RANK >(), constant_index< ACC >() )
#define COUNTER_READ( TAG ) COUNTER_READ_CRUMB( TAG, 1, COUNTER_READ_CRUMB( TAG, 2, COUNTER_READ_CRUMB( TAG, 4, COUNTER_READ_CRUMB( TAG, 8, \
    COUNTER_READ_CRUMB( TAG, 16, COUNTER_READ_CRUMB( TAG, 32, COUNTER_READ_CRUMB( TAG, 64, COUNTER_READ_CRUMB( TAG, 128, 0 ) ) ) ) ) ) )

#define COUNTER_INC( TAG ) \
constexpr \
constant_index< COUNTER_READ( TAG ) + 1 > \
counter_crumb( TAG, constant_index< ( COUNTER_READ( TAG ) + 1 ) &amp; ~ COUNTER_READ( TAG ) >, \
                                                constant_index< ( COUNTER_READ( TAG ) + 1 ) &amp; COUNTER_READ( TAG ) > ) { return {}; }

#define COUNTER_LINK_NAMESPACE( NS ) using NS::counter_crumb;

template< std::size_t n >
struct constant_index : std::integral_constant< std::size_t, n > {};

template< typename id, std::size_t rank, std::size_t acc >
constexpr constant_index< acc > counter_crumb( id, constant_index< rank >, constant_index< acc > ) { return {}; } // found by ADL via constant_index

Dadurch entfällt die Notwendigkeit eines separaten Namespace für jeden Zähler, was die Bedienung komfortabler macht Zur Verwendung in mehreren Namespaces.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWie können Kompilierzeitzähler in C implementiert werden, ohne globale Variablen oder veränderbare Zustände zu verwenden?. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!