我可以让 C++ 编译器在编译时实例化对象吗？

Question

我正在编写一些代码，其中包含大量相当简单的对象，我希望在编译时创建它们。我认为编译器能够做到这一点，但我无法弄清楚如何。

在 C 中，我可以执行以下操作：

#include <stdio.h>

typedef struct data_s {
    int a;
    int b;
    char *c;
} info;

info list[] = {
    1, 2, "a",
    3, 4, "b",
};

main()
{
   int i;
   for (i = 0; i < sizeof(list)/sizeof(*list); i++) {
     printf("%d %s\n", i, list[i].c);
   }
}

使用#C++* 每个对象都有它的构造函数被调用，而不是仅仅被放置在内存中。

#include <iostream>
using std::cout;
using std::endl;

class Info {
    const int a;
    const int b;
    const char *c;
public:
    Info(const int, const int, const char *);
    const int get_a() { return a; };
    const int get_b() { return b; };
    const char *get_c() const { return c; };
};

Info::Info(const int a, const int b, const char *c) : a(a), b(b), c(c) {};

Info list[] = {
    Info(1, 2, "a"),
    Info(3, 4, "b"),
};

main()
{
    for (int i = 0; i < sizeof(list)/sizeof(*list); i++) {
        cout << i << " " << list[i].get_c() << endl;
    }
}

我只是看不到编译器无法在编译时完全实例化这些对象的信息，所以我认为我遗漏了一些东西。

Answer 1

在 C++ 2011 中，您可以在编译时创建对象。为此，您需要将各种事物设为常量表达式，但是：

1. 构造函数需要声明constexpr。
2. 您声明的实体需要声明为constexpr。

请注意，几乎所有 const 限定符要么不相关，要么位置错误。这是一个带有各种更正的示例，实际上也证明了 list 数组在编译期间被初始化（通过使用它的成员来定义 enum 的值）：

#include <iostream>
#include <iterator>

class Info {
    int a;
    int b;
    char const*c;

public:
    constexpr Info(int, int, char const*);
    constexpr int get_a() const { return a; }
    constexpr int get_b() const { return b; }
    constexpr char const*get_c() const { return c; }
};

constexpr Info::Info(int a, int b, char const*c)
  : a(a), b(b), c(c) {}

constexpr Info list[] = {
    Info(1, 2, "a"),
    Info(3, 4, "b"),
};

enum {
    b0 = list[0].get_b(),
    b1 = list[1].get_b()
};

int main()
{
    std::cout << "b0=" << b0 << " b1=" << b1 << "\n";
    for (Info const* it(list), *end(list); it != end; ++it) {
        std::cout << (it - list) << " " << it->get_c() << "\n";
    }
}