c++ - 在哪里放置编译时常量数组？

Question

假设我有一个存储前 10 个素数的数组，如下所示：

const int primes[] = {2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29};

只要我有 1 个 .cpp 文件，这一切都非常简单。但是，如果我有多个 .cpp 文件，我真的不知道将这个数组放在哪里。

一个明显的解决方案是：

// primes.h:
extern const int primes[10];

// primes.cpp:
extern const int primes[] = {2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29};

但是，这样做的问题是素数数组不再是编译时间常数。假设 x.cpp 想要进行一些涉及素数 [k] 的繁重计算，使用 ka 编译时间常数，它必须进行实际的内存查找。我不喜欢那样。

那么我应该把这个数组放在哪里，以便：

1. 它在二进制文件中只有一次（不是每个 .cpp 文件一次）
2. array[SOME_CONSTANT] 也是一个编译时常量

编辑

这个怎么样？

inline int prime(int i) {
    static const int primes[] = {2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29};
    return primes[i];
}

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PS：即使是上面的“明显解决方案”也花了我相当长的时间来写。显然 const 变量默认具有内部链接，因此我必须在 primes.cpp 文件中添加“extern”以使其工作。

Answer 1

我认为这应该有效（在 Migi 的测试发现缺陷后现在更新）：

template <bool dummy>
struct primes_lut
{
    static const int values[];
};

template<bool dummy>
const int primes_lut<dummy>::values[] = { 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29 };

static auto& primes = primes_lut<true>::values;

（在 C++ 中没有使用更多模板无法解决的问题。）

另一种方法：

struct primes_lut { int values[10]; };
inline const primes_lut& primes_lut_provider(void)
{
    static const primes_lut values = { {2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29} };
    return values;
}
static const int (&primes)[10] = primes_lut_provider().values;

最后，对于现代链接器，这些技巧都不需要实现常量折叠。

Answer 2

您可以在标题中使用枚举。枚举保证是编译时常量，并且（除非您使用 C++0X 枚举类）隐式转换为整数。

Answer 3

static const int primes[] = {2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29};

在头文件中。这可能会导致更大的可执行文件（每个源文件都有自己的数组副本），但我认为同样的问题适用于当前接受的答案。