鉴于以下情况：
template<typename T>
class A
{
public:
static const unsigned int ID = ?;
};
我希望 ID 为每个 T 生成一个唯一的编译时间 ID。我考虑__COUNTER__过 boost PP 库，但到目前为止还没有成功。我怎样才能做到这一点？
编辑：ID 必须可用作 switch 语句中的情况
Edit2：所有基于静态方法或成员地址的答案都不正确。尽管它们确实创建了一个唯一 ID，但它们在编译时不会被解析，因此不能用作 switch 语句的情况。
假设符合标准的编译器（关于单一定义规则），这就足够了：
template<typename T>
class A
{
public:
static char ID_storage;
static const void * const ID;
};
template<typename T> char A<T>::ID_storage;
template<typename T> const void * const A<T>::ID= &A<T>::ID_storage;
从 C++ 标准 3.2.5 一个定义规则 [basic.def.odr] （粗体强调我的）：
...如果 D 是一个模板并且在多个翻译单元中定义，那么上面列表中的最后四个要求应适用于模板定义 (14.6.3) 中使用的模板封闭范围内的名称，也适用于实例化时的依赖名称（14.6.2）。如果 D 的定义满足所有这些要求，那么程序的行为就好像有一个 D的定义。如果 D 的定义不满足这些要求，那么行为是未定义的。
我通常使用的是这样的：
template<typename>
void type_id(){}
using type_id_t = void(*)();
由于函数的每个实例化都有自己的地址，您可以使用该地址来识别类型：
// Work at compile time
constexpr type_id_t int_id = type_id<int>;
// Work at runtime too
std::map<type_id_t, std::any> types;
types[type_id<int>] = 4;
types[type_id<std::string>] = "values"s
// Find values
auto it = types.find(type_id<int>);
if (it != types.end()) {
// Found it!
}
这对我来说似乎没问题：
template<typename T>
class Counted
{
public:
static int id()
{
static int v;
return (int)&v;
}
};
#include <iostream>
int main()
{
std::cout<<"Counted<int>::id()="<<Counted<int>::id()<<std::endl;
std::cout<<"Counted<char>::id()="<<Counted<char>::id()<<std::endl;
}
可以使用此答案中的代码从字符串生成编译时 HASH 。
如果您可以修改模板以包含一个额外的整数并使用宏来声明变量：
template<typename T, int ID> struct A
{
static const int id = ID;
};
#define DECLARE_A(x) A<x, COMPILE_TIME_CRC32_STR(#x)>
使用此宏进行类型声明，id 成员包含类型名称的散列。例如：
int main()
{
DECLARE_A(int) a;
DECLARE_A(double) b;
DECLARE_A(float) c;
switch(a.id)
{
case DECLARE_A(int)::id:
cout << "int" << endl;
break;
case DECLARE_A(double)::id:
cout << "double" << endl;
break;
case DECLARE_A(float)::id:
cout << "float" << endl;
break;
};
return 0;
}
当类型名称转换为字符串时，对类型名称文本的任何修改都会导致不同的 id。例如：
static_assert(DECLARE_A(size_t)::id != DECLARE_A(std::size_t)::id, "");
另一个缺点是由于可能发生哈希冲突。
使用静态函数的内存地址。
template<typename T>
class A {
public:
static void ID() {}
};
(&(A<int>::ID))会有所不同(&(A<char>::ID))等等。
我最近遇到了这个确切的问题。我的解决方案：
计数器.hpp
class counter
{
static int i;
static nexti()
{
return i++;
}
};
计数器.cpp：
int counter::i = 0;
模板类.hpp
#include "counter.hpp"
template <class T>
tclass
{
static const int id;
};
template <class T>
int tclass<T>::id = counter::nexti();
它可以在 MSVC 和 GCC 中正常工作，唯一的例外是您不能在 switch 语句中使用它。
由于各种原因，我实际上更进一步，并定义了一个预处理器宏，该宏从给定名称参数创建一个新类，该类具有从公共基础派生的静态 ID（如上）。
使用这个常量表达式计数器：
template <class T>
class A
{
public:
static constexpr int ID() { return next(); }
};
class DUMMY { };
int main() {
std::cout << A<char>::ID() << std::endl;
std::cout << A<int>::ID() << std::endl;
std::cout << A<BETA>::ID() << std::endl;
std::cout << A<BETA>::ID() << std::endl;
return 0;
}
输出：（GCC，C++ 14）
1
2
3
3
缺点是您需要猜测派生类数量的上限，常量表达式计数器才能工作。
好的.....所以这是我从这个网站上找到的一个黑客。它应该工作。您唯一需要做的就是向您添加另一个模板参数，struct该参数采用计数器“元对象”。注意Awith int, boolandchar都有唯一的 ID，但不保证int's 会是会是1等等，因为模板启动的顺序不一定是已知的。 bool2
另一个注意事项：
这不适用于 Microsoft Visual C++
#include <iostream>
#include "meta_counter.hpp"
template<typename T, typename counter>
struct A
{
static const size_t ID = counter::next();
};
int main () {
typedef atch::meta_counter<void> counter;
typedef A<int,counter> AInt;
typedef A<char,counter> AChar;
typedef A<bool,counter> ABool;
switch (ABool::ID)
{
case AInt::ID:
std::cout << "Int\n";
break;
case ABool::ID:
std::cout << "Bool\n";
break;
case AChar::ID:
std::cout << "Char\n";
break;
}
std::cout << AInt::ID << std::endl;
std::cout << AChar::ID << std::endl;
std::cout << ABool::ID << std::endl;
std::cout << AInt::ID << std::endl;
while (1) {}
}
这里是meta_counter.hpp：
// author: Filip Roséen <filip.roseen@gmail.com>
// source: http://b.atch.se/posts/constexpr-meta-container
#ifndef ATCH_META_COUNTER_HPP
#define ATCH_META_COUNTER_HPP
#include <cstddef>
namespace atch { namespace {
template<class Tag>
struct meta_counter {
using size_type = std::size_t;
template<size_type N>
struct ident {
friend constexpr size_type adl_lookup (ident<N>);
static constexpr size_type value = N;
};
// - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
template<class Ident>
struct writer {
friend constexpr size_type adl_lookup (Ident) {
return Ident::value;
}
static constexpr size_type value = Ident::value;
};
// - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
template<size_type N, int = adl_lookup (ident<N> {})>
static constexpr size_type value_reader (int, ident<N>) {
return N;
}
template<size_type N>
static constexpr size_type value_reader (float, ident<N>, size_type R = value_reader (0, ident<N-1> ())) {
return R;
}
static constexpr size_type value_reader (float, ident<0>) {
return 0;
}
// - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
template<size_type Max = 64>
static constexpr size_type value (size_type R = value_reader (0, ident<Max> {})) {
return R;
}
template<size_type N = 1, class H = meta_counter>
static constexpr size_type next (size_type R = writer<ident<N + H::value ()>>::value) {
return R;
}
};
}}
#endif /* include guard */
这是一个主要基于模板的可能解决方案：
#include<cstddef>
#include<functional>
#include<iostream>
template<typename T>
struct wrapper {
using type = T;
constexpr wrapper(std::size_t N): N{N} {}
const std::size_t N;
};
template<typename... T>
struct identifier: wrapper<T>... {
template<std::size_t... I>
constexpr identifier(std::index_sequence<I...>): wrapper<T>{I}... {}
template<typename U>
constexpr std::size_t get() const { return wrapper<U>::N; }
};
template<typename... T>
constexpr identifier<T...> ID = identifier<T...>{std::make_index_sequence<sizeof...(T)>{}};
// ---
struct A {};
struct B {};
constexpr auto id = ID<A, B>;
int main() {
switch(id.get<B>()) {
case id.get<A>():
std::cout << "A" << std::endl;
break;
case id.get<B>():
std::cout << "B" << std::endl;
break;
}
}
请注意，这需要 C++14。
将顺序 ID 关联到类型列表所需要做的就是将该列表提供给模板变量，如上例所示：
constexpr auto id = ID<A, B>;
从那时起，您可以通过以下get方法获取给定类型的给定 id：
id.get<A>()
就这样。您可以根据要求在语句中使用它，switch如示例代码所示。
请注意，只要将类型附加到与数字 id 相关联的类列表中，标识符在每次编译后和每次执行期间都是相同的。
如果你想从列表中删除一个类型，你仍然可以使用假类型作为占位符，例如：
template<typename> struct noLonger { };
constexpr auto id = ID<noLonger<A>, B>;
这将确保A不再有关联的 id 并且给定的 idB不会改变。
如果你不想明确删除A，你可以使用类似的东西：
constexpr auto id = ID<noLonger<void>, B>;
管他呢。
使用模板，如果是 constexpr，需要 c++17
#include <iostream>
template <typename Type, typename... Types>
struct TypeRegister{
template<typename Queried_type>
static constexpr int id(){
if constexpr (std::is_same_v<Type, Queried_type>) return 0;
else{
static_assert((sizeof...(Types) > 0), "You shan't query a type you didn't register first");
return 1 + TypeRegister<Types...>::template id<Queried_type>();
}
}
};
int main(){
using reg_map = TypeRegister<int, float, char, const int&>;
std::cout << reg_map::id<const int&>() << std::endl;// 3
// std::cout << reg_map::id<const int>() << std::endl;// error
}
这是做不到的。静态对象的地址是您可以获得的最接近唯一 ID 的地址，但是为了获取此类对象的地址（甚至是静态 const 积分），它们必须在某处定义。根据一个定义规则，它们应该在 CPP 文件中定义，因为它们是模板，所以不能这样做。如果您在头文件中定义静态，那么每个编译单元都会在不同的地址上实现它自己的版本。
几个月前我遇到了类似的问题。我一直在寻找一种技术来定义每次执行时都相同的标识符。
如果这是一个要求，那么这里是另一个探索或多或少相同问题的问题（当然，它带有很好的答案）。
无论如何，我没有使用建议的解决方案。它遵循了我当时所做的事情的描述。
您可以定义constexpr如下函数：
static constexpr uint32_t offset = 2166136261u;
static constexpr uint32_t prime = 16777619u;
constexpr uint32_t fnv(uint32_t partial, const char *str) {
return str[0] == 0 ? partial : fnv((partial^str[0])*prime, str+1);
}
inline uint32_t fnv(const char *str) {
return fnv(offset, str);
}
然后是这样的类来继承：
template<typename T>
struct B {
static const uint32_t id() {
static uint32_t val = fnv(T::identifier);
return val;
}
};
剩下的就是 CRTP 成语。
例如，您可以定义一个派生类，如下所示：
struct C: B<C> {
static const char * identifier;
};
const char * C::identifier = "ID(C)";
只要你为不同的类提供不同的标识符，你就会有唯一的数值，可以用来区分类型。
标识符不需要是派生类的一部分。例如，您可以通过 trait 提供它们：
template<typename> struct trait;
template<> struct trait { static const char * identifier; };
// so on with all the identifiers
template<typename T>
struct B {
static const uint32_t id() {
static uint32_t val = fnv(trait<T>::identifier);
return val;
}
};
优点：
缺点：
它遵循上面描述的一个最小的工作示例。
我修改了代码，以便能够在语句中使用ID成员方法：switch
#include<type_traits>
#include<cstdint>
#include<cstddef>
static constexpr uint32_t offset = 2166136261u;
static constexpr uint32_t prime = 16777619u;
template<std::size_t I, std::size_t N>
constexpr
std::enable_if_t<(I == N), uint32_t>
fnv(uint32_t partial, const char (&)[N]) {
return partial;
}
template<std::size_t I, std::size_t N>
constexpr
std::enable_if_t<(I < N), uint32_t>
fnv(uint32_t partial, const char (&str)[N]) {
return fnv<I+1>((partial^str[I])*prime, str);
}
template<std::size_t N>
constexpr inline uint32_t fnv(const char (&str)[N]) {
return fnv<0>(offset, str);
}
template<typename T>
struct A {
static constexpr uint32_t ID() {
return fnv(T::identifier);
}
};
struct C: A<C> {
static constexpr char identifier[] = "foo";
};
struct D: A<D> {
static constexpr char identifier[] = "bar";
};
int main() {
constexpr auto val = C::ID();
switch(val) {
case C::ID():
break;
case D::ID():
break;
default:
break;
}
}
请注意，如果您想ID在非常量表达式中使用，您必须在某处定义identifiers，如下所示：
constexpr char C::identifier[];
constexpr char D::identifier[];
完成后，您可以执行以下操作：
int main() {
constexpr auto val = C::ID();
// Now, it is well-formed
auto ident = C::ID();
// ...
}
这是一个 C++ 代码，它使用__DATE__和__TIME__宏来获取类型的唯一标识符<T>
格式：
// __DATE__ "??? ?? ????"
// __TIME__ "??:??:??"
这是一个质量很差的哈希函数：
#define HASH_A 8416451
#define HASH_B 11368711
#define HASH_SEED 9796691 \
+ __DATE__[0x0] * 389 \
+ __DATE__[0x1] * 82421 \
+ __DATE__[0x2] * 1003141 \
+ __DATE__[0x4] * 1463339 \
+ __DATE__[0x5] * 2883371 \
+ __DATE__[0x7] * 4708387 \
+ __DATE__[0x8] * 4709213 \
+ __DATE__[0x9] * 6500209 \
+ __DATE__[0xA] * 6500231 \
+ __TIME__[0x0] * 7071997 \
+ __TIME__[0x1] * 10221293 \
+ __TIME__[0x3] * 10716197 \
+ __TIME__[0x4] * 10913537 \
+ __TIME__[0x6] * 14346811 \
+ __TIME__[0x7] * 15485863
unsigned HASH_STATE = HASH_SEED;
unsigned HASH() {
return HASH_STATE = HASH_STATE * HASH_A % HASH_B;
}
使用哈希函数：
template <typename T>
class A
{
public:
static const unsigned int ID;
};
template <>
const unsigned int A<float>::ID = HASH();
template <>
const unsigned int A<double>::ID = HASH();
template <>
const unsigned int A<int>::ID = HASH();
template <>
const unsigned int A<short>::ID = HASH();
#include <iostream>
int main() {
std::cout << A<float>::ID << std::endl;
std::cout << A<double>::ID << std::endl;
std::cout << A<int>::ID << std::endl;
std::cout << A<short>::ID << std::endl;
}
如果非单调值和 anintptr_t是可以接受的：
template<typename T>
struct TypeID
{
private:
static char id_ref;
public:
static const intptr_t ID;
};
template<typename T>
char TypeID<T>::id_ref;
template<typename T>
const intptr_t TypeID<T>::ID = (intptr_t)&TypeID<T>::id_ref;
如果你必须有整数，或者必须有单调递增的值，我认为使用静态构造函数是唯一的方法：
// put this in a namespace
extern int counter;
template<typename T>
class Counter {
private:
Counter() {
ID_val = counter++;
}
static Counter init;
static int ID_val;
public:
static const int &ID;
};
template<typename T>
Counter<T> Counter<T>::init;
template<typename T>
int Counter<T>::ID_val;
template<typename T>
const int &Counter<T>::ID = Counter<T>::ID_val;
// in a non-header file somewhere
int counter;
请注意，如果您在共享库和您的应用程序之间共享这些技术，这些技术都不安全！
template<typename T>
static void get_type_id() { void* x; new (x) T(); }
using type_id_t = void(*)();
优化工作正常
这是一个实用的解决方案，如果您可以为要使用DECLARE_ID(type)的每个附加行编写一个附加行：type
#include <iostream>
template<class> struct my_id_helper;
#define DECLARE_ID(C) template<> struct my_id_helper<C> { enum {value = __COUNTER__ }; }
// actually declare ids:
DECLARE_ID(int);
DECLARE_ID(double);
// this would result in a compile error: redefinition of struct my_id_helper<int>’
// DECLARE_ID(int);
template<class T>
class A
{
public:
static const unsigned int ID = my_id_helper<T>::value;
};
int main()
{
switch(A<int>::ID)
{
case A<int>::ID: std::cout << "it's an int!\n"; break;
case A<double>::ID: std::cout << "it's a double!\n"; break;
// case A<float>::ID: // error: incomplete type ‘my_id_helper<float>’
default: std::cout << "it's something else\n"; break;
}
}
另一种选择是考虑以下Data具有唯一静态成员字段的类type：
template <class T>
class Data
{
public:
static const std::type_index type;
};
// do [static data member initialization](http://stackoverflow.com/q/11300652/3041008)
// by [generating unique type id](http://stackoverflow.com/q/26794944/3041008)
template <class T>
std::type_index const Data<T>::type = std::type_index(typeid(T));
产生输出 ( MinGWx64-gcc4.8.4 -std=c++11 -O2)
printf("%s %s\n", Data<int>::type.name(), Data<float>::type.name())
//prints "i f"
它不完全是整数 id 或漂亮的可打印字符串，也不是 a constexpr，但可以用作（无）有序关联容器中的索引。如果标头包含在多个文件中（相同的值）
，它似乎也可以工作。Data.hhashCode()