将短字符串转换为 32 位整数的最有效方法是什么？

Question

出于许多目的，打包成无符号 32 位整数的短字符串/字符数组非常有用，因为它们可以通过简单的整数比较一次性进行比较，并可用于switch 语句，同时仍保持有点人类可读性。

将这些短字符串转换为 32 位整数的最常用方法是移位/或：

#include <stdint.h>

uint32_t quadchar( const char* _str ) 
{

    uint32_t result = 0;

    for( size_t i=0; i<4; i++ )
    {
        if( _str[i] == 0 )
           return result;
        result = (result << 8) | _str[i];
    }

    return result;
}

过长的字符串会被截断。

到目前为止一切顺利，但这必须在运行时完成，这会花费一些时间。 是否也可以在编译时执行此操作？

Answer 1

不需要详细帮助函数：您可以使用默认值。

并且不需要双三元运算符：您可以通过一次测试完成所有操作

std::uint32_t inline constexpr quadchar (char const * input, 
                                         std::size_t idx = 0U,
                                         std::uint32_t result = 0U) 
 {
   return (idx < 4U) && *input
      ? quadchar(input+1, idx+1U, (result << 8) | *input)
      : result;
 }

但是，为了让它更便携和通用，我建议

1) 使用sizeof() 而不是4 来限制idx

2) 使用CHAR_BIT 代替8 进行result 班次（记得包含“<climits>”）

3) 为result 类型使用模板类型（如果需要，默认为std::uint32_t）。

类似

template <typename I = std::uint32_t>
constexpr inline I ichar (char const * input, 
                          I result = 0U,
                          std::size_t idx = 0U)
 {
   return (idx < sizeof(I)) && *input
      ? ichar(input+1, idx+1U, (result << CHAR_BIT) | *input)
      : result;
 }

你可以打电话

constexpr auto u32 = ichar(ptr);

当你想要 std::uint32_t 时，或（例如）

constexpr auto u64 = ichar<std::uint64_t>(ptr);

对于其他返回的类型。

Answer 2

从 C++11 开始，可以使用 constexpr specifier 在编译时以零成本在运行时执行此操作。

namespace Internal 
{
    uint32_t inline constexpr quadchar( char const *_input, 
        uint8_t _idx, uint32_t _result ) 
    {
        return _idx == 4 ? _result 
            : *_input ? quadchar ( _input+1, _idx + 1, (_result << 8) | *_input ) 
                : _result;
    }
}

uint32_t inline constexpr quadchar( char const *_input ) {
    return Internal::quadchar( _input, 0, 0 );
}

我已将实现重载放置到内部命名空间中以对用户隐藏它。语法不如上面的运行时示例好，因为你不能在constexpr 中使用if，但我认为这是值得的。