c++ - Macro para static std:: string object from literal

macros c-preprocessor

Question

Supongamos que necesito llamar a una función foo que toma una referencia const std::string de un gran número de lugares en mi código:

int foo(const std::string&);
..
foo("bar");
..
foo("baz");

Al llamar a una función con un literal de cadena como esta se crearán objetos std::string temporales, copiando el literal cada vez.

A menos que me equivoque, los compiladores no optimizarán esto al crear un objeto std::string estático por literal que puede reutilizarse para llamadas posteriores. Sé que g ++ tiene mecanismos avanzados de agrupación de cadenas, pero no creo que se extienda a los propios objetos std::string .

Puedo hacer esta "optimización" yo mismo, lo que hace que el código sea un poco menos legible:

static std::string bar_string("bar");
foo(bar_string);
..
static std::string baz_string("baz");
foo(baz_string);

Usando Callgrind, puedo confirmar que esto efectivamente acelera mi programa.

Pensé que intentaría hacer una macro para esto, pero no sé si es posible. Lo que querría es algo como:

foo(STATIC_STRING("bar"));
..
foo(STATIC_STRING("baz"));

Intenté crear una plantilla con el literal como parámetro de plantilla, pero eso resultó imposible. Y como la definición de una función en un bloque de código no es posible, no tengo más ideas.

¿Hay una forma elegante de hacerlo, o tendré que recurrir a una solución menos legible?

Answer 1

Esto funcionará para cadenas simples, sin espacios en blanco:

#define DECL_STR(s) const std::string str_##s (#s)

Uso en el encabezado (parse una vez!):

DECL_STR(Foo);
DECL_STR(Bar);

En codigo:

func(str_Foo);
func(str_Bar);

Answer 2

Podría usar Boost.Flyweight para hacer un peso Boost.Flyweight de valor clave de const char* a std::string . No estoy seguro de los detalles, puede ser que sea suficiente usar flyweight<std::string> todas partes.

Answer 3

Puedes usar algo como para crear tu static std::string "en lugar" :

#include <cstdint>
#include <string>

// Sequence of char
template <char...Cs> struct char_sequence
{
    template <char C> using push_back = char_sequence<Cs..., C>;
};

// Remove all chars from char_sequence from ''/0''
template <typename, char...> struct strip_sequence;

template <char...Cs>
struct strip_sequence<char_sequence<>, Cs...>
{
    using type = char_sequence<Cs...>;
};

template <char...Cs, char...Cs2>
struct strip_sequence<char_sequence<''/0'', Cs...>, Cs2...>
{
    using type = char_sequence<Cs2...>;
};

template <char...Cs, char C, char...Cs2>
struct strip_sequence<char_sequence<C, Cs...>, Cs2...>
{
    using type = typename strip_sequence<char_sequence<Cs...>, Cs2..., C>::type;
};

// struct to create a std::string
template <typename chars> struct static_string;

template <char...Cs>
struct static_string<char_sequence<Cs...>>
{
    static const std::string str;
};

template <char...Cs>
const
std::string static_string<char_sequence<Cs...>>::str = {Cs...};

// helper to get the i_th character (`/0` for out of bound)
template <std::size_t I, std::size_t N>
constexpr char at(const char (&a)[N]) { return I < N ? a[I] : ''/0''; }

// helper to check if the c-string will not be truncated
template <std::size_t max_size, std::size_t N>
constexpr bool check_size(const char (&)[N])
{
    static_assert(N <= max_size, "string too long");
    return N <= max_size;
}

// Helper macros to build char_sequence from c-string
#define PUSH_BACK_8(S, I) /
    ::push_back<at<(I) + 0>(S)>::push_back<at<(I) + 1>(S)> /
    ::push_back<at<(I) + 2>(S)>::push_back<at<(I) + 3>(S)> /
    ::push_back<at<(I) + 4>(S)>::push_back<at<(I) + 5>(S)> /
    ::push_back<at<(I) + 6>(S)>::push_back<at<(I) + 7>(S)>

#define PUSH_BACK_32(S, I) /
        PUSH_BACK_8(S, (I) + 0) PUSH_BACK_8(S, (I) + 8) /
        PUSH_BACK_8(S, (I) + 16) PUSH_BACK_8(S, (I) + 24)

#define PUSH_BACK_128(S, I) /
    PUSH_BACK_32(S, (I) + 0) PUSH_BACK_32(S, (I) + 32) /
    PUSH_BACK_32(S, (I) + 64) PUSH_BACK_32(S, (I) + 96)

// Macro to create char_sequence from c-string (limited to 128 chars) without leading ''/0''
#define MAKE_CHAR_SEQUENCE(S) /
    strip_sequence<char_sequence<> /
    PUSH_BACK_128(S, 0) /
    ::push_back<check_size<128>(S) ? ''/0'' : ''/0''> /
    >::type

// Macro to return an static std::string
#define STATIC_STRING(S) static_string<MAKE_CHAR_SEQUENCE(S)>::str

Ejemplo vivo

Answer 4

Si esa función foo no hace una copia de la cadena, entonces su interfaz es subóptima. Es mejor cambiarlo para que acepte char const* o string_view , para que el llamante no tenga que construir std::string .

O añadir sobrecargas:

void foo(char const* str, size_t str_len); // Does real work.

inline void foo(std::string const& s) { foo(s.data(), s.size()); }
inline void foo(char const* s) { foo(s, strlen(s)); }

Answer 5

Si puedes usar boost 1.55 o mayor puedes hacerlo

#include <boost/utility/string_ref.hpp>

void foo(const boost::string_ref& xyz)
{
}