行为类似于 __COUNTER__ 宏的 C++ 构造答案

【问题标题】：C++ construct that behaves like the __COUNTER__ macro [duplicate]行为类似于 __COUNTER__ 宏的 C++ 构造
【发布时间】：2014-06-06 01:26:06
【问题描述】：

我有一组 C++ 类，每个类都必须声明一个唯一的顺序 id 作为编译时常量。为此，我使用了__COUNTER__ 内置宏，它转换为一个整数，每次出现时都会递增。 id 不需要遵循严格的顺序。唯一的要求是它们是顺序的，并且从 0 开始：

class A {
public:
    enum { id = __COUNTER__ };
};

class B {
public:
    enum { id = __COUNTER__ };
};

// etcetera ...

我的问题是：有没有办法使用 C++ 构造（例如模板）实现相同的结果？

【问题讨论】：

__COUNTER__ 有什么问题
没有错，但如果有 C++ 的方式，我更愿意，以保持一致性。另外，我不确定__COUNTER__ 的便携性如何。
可能不是，还有，你打算用它做什么？我很难看到宏跨库边界生成唯一 ID。
我会说缺乏这样的结构是__COUNTER__存在的原因。
__COUNTER__ 在 Gnu CC (gcc) 和我在下面的@Cheers 评论中看到的，也在 Visual Studio 中得到支持——非常便携.. 除非你打算去一个非基于 linux 或 windows 的系统。

标签： c++ templates macros template-meta-programming

【解决方案1】：

这是一种使用__LINE__ 宏和模板的可能方法：

template <int>
struct Inc
{
    enum { value = 0 };
};

template <int index>
struct Id
{
    enum { value = Id<index - 1>::value + Inc<index - 1>::value };
};

template <>
struct Id<0>
{
    enum { value = 0 };
};

#define CLASS_DECLARATION(Class) \
template <> \
struct Inc<__LINE__> \
{ \
    enum { value = 1 }; \
}; \
 \
struct Class \
{ \
    enum { id = Id<__LINE__>::value }; \
private:

使用示例：

CLASS_DECLARATION(A)
    // ...
};

CLASS_DECLARATION(B)
    // ...
};

CLASS_DECLARATION(C)
    // ...
};

见live example。

【讨论】：

【解决方案2】：

显式链接是否可接受？

class A {
public:
    static const unsigned int id = 1;
};

class B {
public:
    static const unsigned int id = A::id+1;
};

这种方法的优点是您始终获得相同的 ID，并且无论您的编译器是什么，您都知道它是什么。而使用__LINE__ 或__COUNTER__ 方法可能不是那么可预测的。缺点是链接你的类必须总是知道链上的前一个。

使用模板（和 C++11）：

template <typename... T>
class Identificable;

template <>
class Identificable<> {
public:
    static const unsigned int id = 1;   
};

template <typename Prev>
class Identificable<Prev> {
public:
    static const unsigned int id = Prev::id+1;
};

class A : public Identificable<> {
public:
};

class B : public Identificable<A> {
public:
};

【讨论】：

是的，谢谢@André。曾想过像这样的显式链接。如果您愿意添加一些耦合，这是一个有效的权衡。此外，它是一个确定性设置。对此 +1！

【解决方案3】：

标准 C++ 具有 __LINE__ 宏。

也就是说，__LINE__ 按照要求是一个“C++ 构造”，而 __COUNTER__ 不是。

根据您的需要，您可以简单地使用type_info 实例进行识别。 C++11 添加了对比较 type_info 的一般支持，称为 std::typeindex。这意味着您可以使用标准集合。

【讨论】：

__LINE__ 是不可能的。我需要一个序号，因为我打算用它来索引一些数组。此外，它必须从一个已知值开始，最好是 0。对不起，如果我对“C++ 构造”不清楚。我的意思是C++独有的东西，比如模板。是的，宏是 C++ 的一部分，但它也是从 C 继承而来的。
@glampert：我认为您可以使用typeindex 作为std::map 的键。为此，您可以使用__LINE__ 数字作为键。但与typeindex 相比，如果类未在同一个翻译单元中定义，则可能难以确保它们是唯一的。
是的，typeindex 看起来很整洁。这就是我投票的原因。但我想知道是否有某种方法可以使用模板元编程......

【解决方案4】：

有没有办法使用 C++ 构造实现相同的结果，例如作为模板？

是的，有 :-) 基本思想是使用链接分配的 ID，这样可以避免使用 __COUNTER__、__LINE__ 或之前提出的其他方法，并且不需要在类型定义中注入“额外”信息.

这里简要描述了v1 中针对在 C++03 上实现的计数器使用模板元编程提出的解决方案。两个模板特化ID_by_T 和T_by_ID 用于在编译时定义链接type <=> ID。类型的 ID 是一个枚举常量。如果未定义链接，ID_by_T<type>::ID 返回 -1，T_by_ID<undefinedID>::type 返回 null_t 预定义类型。宏DEF_TYPE_ID(type_name) 在type <=> ID 链接的定义处生成一个新的ID。

此方法基于宏重新定义：当使用#undef 未定义宏时，其值将扩展为 C++ 代码。例如：

DEF_TYPE_ID(int)
#undef  PREV_TYPE
#define PREV_TYPE int

宏DEF_TYPE_ID 使用以下对宏PREV_TYPE 的先前定义的调用：ID_T_pair<type_name, ID_by_T<PREV_TYPE>::ID+1>。这就是为什么我说链接分配的 ID。

【讨论】：