Можно ли конвертировать результат constexpr функции в строку?

Question

[Ternick]

Есть constexpr функция, которая получает одну строку, а отдают структуру в которой хранится другая строка. Вопрос в том, можно ли с помощью макроса на стадии компиляции, вместо структуры, получить строку из той же структуры.
Как пример:

ex

template <int sz>
struct dataString
{
	wchar_t data[sz];
	const int size = sz;
	constexpr dataString() : data{ L'\0' } { };
};

template <int size>
constexpr dataString<size> encoder(const wchar_t* str) {
	dataString<size> result;
	for (int i = 0; i != result.size; i++) {
		result.data[i] = str[i] ^ (wchar_t)key;
	}
	return result;
}

//Вот что получается:
constexpr dataString<4> test = encoder<4>(L"Test");
//А хочу получать, что-то такое:
wchar_t* test2 = TOTEXT(encoder<4>(L"Test");) \\ wchar_t* test2 = L"uxbF";

Можно ли такое сделать ?

Comments

[Евгений Шатунов]

Ternick , коротко. Препроцессор работает на 4 стадии трансляции. Инстанцирование шаблонов и выполнение кода времени компиляции выполняется на 7й стадии трансляции.
Нет, так сделать не получится.

[Ternick]

Евгений Шатунов, Спасибо :)

Answer 1

[User700]

А что делает макрос? Прибавляет ".data"? Тогда в коде лишняя точка с запятой внутри скобок. Но в этом случае должно работать. Почему не сделать оператор преобразование типа datastring к wchar_t*? Тогда и макрос не нужен.
Кстати, можно использовать пользовательские литералы чтобы каждый раз не считать символы... хотя нет, это подошло бы для другого.
Хм, а const int size = sz не отменит constexpr? При недостаточном уровне оптимизации

Comments

[Ternick]

Да лишняя ;, согласен. Не работает :) constexpr это особая магия, там все работает не как у людей :) const int size, по сути и не нужен, там есть constexpr wcslen. Если constexpr, что-то не понравится, он врятли будет молчать.

[User700]

Не уверен, возможно будет молчать, особенно конструктор.
Макрос конкатенации пишется по-моему с использованием двух символов решетка. А автоматическое приведение типов работает? К wchar_t* оператор.
Да, правильнее constexpr int size = sz

[Ternick]

Макрос конкатенации будет взаимодействовать с кодом, а не с результатом функции.
constexpr int size = sz; // Сомнительно, по идее constexpr, как тип переменной нужен, чтобы туда записался результат некой constexpr функции, а не её вызов. А тут просто записать int.
Не думаю, что автоматическое приведение типов будет работать.

[User700]

Т.е. мы можем же написать просто encode < 4 > ( ... ).data ? Еще encoder не дописывает 0 в конце. Может в этом дело. Да, фактически constexpr int и const int отличаются тем, будет ли хранится значение в памяти в структуре при слабой оптимизации.
Возможно, дело вот в чем. Если бы не constexpr у функции она бы возвращала структуру на стеке. А для constexpr возможно должна формироваться как-бы структура в глобальной области... Возможно это делает макрос? Хотя может не прав, и не очень понятно выразился

[Ternick]

User700, Что-то я особо ничего не понял. Я могу более понятно объяснить задачу.

У меня есть алгоритм шифрования строк в compile-time.

template <int size>
constexpr dataString<size> encoder(const wchar_t* str) {
  dataString<size> result;
  for (int i = 0; i != result.size; i++) {
    result.data[i] = str[i] ^ (wchar_t)key;
  }
  return result;
}

Дальше. у меня есть std::map, в котором в момент компиляции должны подставляться зашифрованные значения, вот и всё. Всё идеально работает, в том случае, если в .exe файле в отладчике нету строки которая есть в мапе.

Я тут кое что нарыл, более менее похожее на правду.
https://stackoverflow.com/questions/47248107/use-c...

[Ternick]

Евгений Шатунов, Я тут уменьшил свои запросы и нашёл ответ на похожий вопрос, (https://stackoverflow.com/questions/47248107/use-c...), но у меня не получается никак его применить, не подскажете в чём проблема ?

template<wchar_t* x>
        using kdata = std::integral_constant<wchar_t*, x>;

	static std::map<std::wstring, wchar_t*> mp = {
		{L"test", kdata<encoder<4>(L"Tes").data>}
	};

	for (auto i = mp.begin(); i != mp.end(); i++) {
		MessageBox(0, i->second, i->first.data(), MB_OK);
	}

[User700]

Когда вызывается encoder, то он создаёт структуру на стеке из константых значений, т.е. записывает полученные на этапе комп. числа в стек. Как если объявить локально char s [] = "hello", если потом взять адрес data и сохранить, возможна ошибка - структура вроде бы обязана жить только до точки с запятой, или до конца блока, если объявлена как переменная. Если вызов и сохранение структуры было в глобальную пер., то эти данные лежат в секции данных, и можно брать и сохранять, передавать их адреса. Как если в локально объявить char *s = "hello". Может быть какая-то поиграть с параметрами шаблона и static. Вот например, вы указывали integral_constant, оно как раз имеет разный тип для разных значений. Что-то похожее имею в виду. Правда там map то требует типа именно wchar_t

[Евгений Шатунов]

Ternick, давай покажу ровно на том же примере, что и на SO.

#include <map>

constexpr unsigned int str2int( const char* str, const int h = 0 )
{
	return ( !str[ h ] )? 5381 : ( ( str2int( str, h + 1 ) * 33 ) ^ str[ h ] );
}

const std::map<unsigned int, const char*> values{
    { str2int( "foo" ), "bar" },
    { str2int( "hello" ), "world" },
};

int main() { return 0; }

Тут "foo" и "hello" потенциально идут в бинарник потому что они ODR-used.
Чтобы constexpr-функция посчитала хеш, ей нужен адрес строки. Чтобы у литерала появился адрес, ему надо задать размещение в памяти бинарника. Т.к. у литерала появилось размещение, constexpr-функция утрачивает контекст времени компиляции и тоже получает свое размещение в бинарнике. В результате мы получаем исполнение на стадии исполнения перед main, а не во время компиляции.

Если ты до сих пор пользуешься лишь стандартом C++11, то выход будет таким.

Выход для C++11

#include <map>
#include <type_traits>

constexpr unsigned int str2int( const char* str, const int h = 0 )
{
	return ( !str[ h ] )? 5381 : ( ( str2int( str, h + 1 ) * 33 ) ^ str[ h ] );
}

const std::map<unsigned int, const char*> values{
    { std::integral_constant<unsigned int, str2int( "foo" )>::value, "bar" },
    { std::integral_constant<unsigned int, str2int( "hello" )>::value, "world" },
};

int main() { return 0; }

Если твой стандарт - C++14, то для восстановления контекста времени компиляции можно использовать шаблон константы.

Выход для C++14

#include <map>

constexpr unsigned int str2int( const char* str, const int h = 0 )
{
	return ( !str[ h ] )? 5381 : ( ( str2int( str, h + 1 ) * 33 ) ^ str[ h ] );
}

template< unsigned int VALUE >
static constexpr unsigned int FORCED_CONSTEXPR = VALUE;

const std::map<unsigned int, const char*> values{
    { FORCED_CONSTEXPR<str2int( "foo" )>, "bar" },
    { FORCED_CONSTEXPR<str2int( "hello" )>, "world" },
};

int main() { return 0; }

Если ты пользуешься C++17, то выходом будет шаблон встраиваемой константы - самый лучший способ объяснить транслятору свои намерения.

Выход для C++17

#include <map>

constexpr unsigned int str2int( const char* str, const int h = 0 )
{
	return ( !str[ h ] )? 5381 : ( ( str2int( str, h + 1 ) * 33 ) ^ str[ h ] );
}

template< unsigned int VALUE >
inline constexpr unsigned int FORCED_CONSTEXPR = VALUE;

const std::map<unsigned int, const char*> values{
    { FORCED_CONSTEXPR<str2int( "foo" )>, "bar" },
    { FORCED_CONSTEXPR<str2int( "hello" )>, "world" },
};

int main() { return 0; }

Если ты задал kdata как

template<wchar_t* x>
using kdata = std::integral_constant<wchar_t*, x>;

то пользоваться тебе им можно только так

static std::map<std::wstring, wchar_t*> mp{
	{ L"test", kdata<encoder<4>(L"Tes").data>::value }
};

Кстати, encoder тоже стоит исправить на

template< size_t STRING_LENGTH >
constexpr dataString<STRING_LENGTH> encoder( const wchar_t (&str)[ STRING_LENGTH ] )

В этом случае можно будет не указывать размерность строки, а то так очень легко ошибиться.

static std::map<std::wstring, wchar_t*> mp{
	{ L"test", kdata<encoder(L"Tes").data>::value }
};

[Ternick]

Евгений Шатунов, Спасибо большое :)

[User700]

Когда записано kdata < encoder(L"Tes").data > то не будет ли хранится адрес от исчезнувшего объекта, созданного временно на стеке?