c 11 – 从一个模板实例转换为另一个模板实例

2023年3月23日 197次阅读

我有一个固定大小的字符串类定义如下：

template <typename const std::size_t max_size>
class fixed_string {
...
};

此类保留一个char缓冲区来保存max_size字符.

我希望能够将此类的对象传递给采用模板实例化的方法,该模板实例化具有较低的max_size模板参数值而无需任何复制.所以例如以下方法：

void foo(const fixed_string<50>& val) {
}

应该使用fixed_string< 100>来调用,以便以下工作：

void bar() {
 fixed_string<100> s = "gg";
 foo(s); 
}

我怎么能这样做？

最佳答案 假设编译器以类似的方式将它们放置出来,第一直觉就是从大到小的fixed_strings重新解释,但由于C的严格别名规则,这将是非法的(对象可能永远不会被引用或不同类型的指针访问) ,除非其中一个是[signed | unsigned] char)

您可以通过创建自定义参考模板来解决此问题,fixed_strings可以隐式转换为：

#include <type_traits>

template<std::size_t N>
struct fixed_string_ref {
    char *string; 
};

template<std::size_t N>
struct fixed_string_const_ref {
    const char *string; 
};

template<std::size_t N>
struct fixed_string {
    char string[N];

    template<std::size_t M, typename std::enable_if<(M < N), int>::type = 0>
    operator fixed_string_const_ref<M>() const {
        return fixed_string_const_ref<M> { string };
    }

    template<std::size_t M, typename std::enable_if<(M < N), int>::type = 0>
    operator fixed_string_ref<M>() {
        return fixed_string_ref<M> { string };
    }
};

void foo(fixed_string_const_ref<10>) {}

int main() {
    fixed_string<20> f;
    foo(f);
  //fixed_string<5> g;
  //foo(g);              <- cannot be converted to fixed_string_const_ref<10>
}

fixed_string [_const] _ref只保存一个指向fixed_string数据的指针,因此可以通过值传递而不复制字符串.需要有两个这样的类型,一个是const,一个是非const,以保持const正确性.

enable_if部分确保只能创建对较小或相等的fixed_strings的引用.

可选：通过向fixed_string_const_ref添加两个构造函数,普通字符串文字也可以作为固定字符串引用传递.

template<std::size_t N>
struct fixed_string_const_ref {
    const char *string;

    explicit fixed_string_const_ref(const char *s)
        : string(s) {}

    template<std::size_t M, typename std::enable_if<(M >= N), int>::type = 0>
    fixed_string_const_ref(const char (&s)[M])
        : string(s) {}
};

// ...

int main() {
    // ....
    foo("Hello World");
  //foo("Hello");        <- cannot be converted to fixed_string_const_ref<10>
}

通过使第一个显式显示而第二个通过enable_if限制,可以再次仅从足够长的字符串文字创建引用.

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