c++ - 在编译时将强类型枚举器转换为其基础类型？

Question

我知道强类型的枚举器可以转换为它的基础类型：

template<typename E> constexpr 
auto to_integral(E e) -> typename std::underlying_type<E>::type
{
    return static_cast<typename std::underlying_type<E>::type>(e);
}

但是，这是在运行时工作的。

由于枚举器已经存在于编译时，有没有办法在编译时进行这种转换？

Answer 1

正如以下链接中提到的草本萨特，

constexpr 函数何时在编译时进行评估？

constexpr当函数的所有参数都是常量表达式并且结果也用于常量表达式时，函数将在编译时进行评估。常量表达式可以是文字（如 42）、非类型模板参数（如模板类数组中的 N；）、enum元素声明（如枚举 Color { Red, Blue, Green }; 中的 Blue），另一个声明为 constexpr 的变量， 等等。

当所有参数都是常量表达式并且结果未在常量表达式中使用时，它们可能会被评估，但这取决于实现。

Answer 2

您编写的函数可以在编译时使用。

template<typename E> constexpr 
auto to_integral(E e) -> typename std::underlying_type<E>::type
{
    return static_cast<typename> std::underlying_type<E>::type>(e);
}

enum class A : int { a };
static_assert(to_integral(A::a) == 0);

这应该可以编译，表明该函数可以在编译时运行。但是，constexpr 函数仅表明该函数符合编译时要执行的所有要求。要强制执行此计算（即使在 -O0 时），您需要使变量也为 constexpr。

 constexpr auto i = to_integral(A::a);
 i = 42;

对于变量， constexpr 仅表示：在编译时初始化。之后，您可以像运行时一样使用它。

在上面的示例中，我确信大多数编译器都会优化代码，而不管 constexpr 关键字如何。（给定 -O2 或 -O3）但是，如果代码变得更复杂，则需要 constexpr 来强制它们对其进行优化，而不管成本如何。