C可以在编译时排序吗？

Question

在 C 中是否可以在编译时对元素进行排序？

语法是次要的，我在想这样的宏：

SORT(9, -1, 12, 4)   // expands to: -1, 4, 9, 12
SORT(dog, cat, cow)  // expands to: cat, cow, dog

但我不会对任何 API 皱眉，只要它在不发出单个 CPU 指令的情况下进行排序。

要求比较宽松：

纯 C，无 C++。保持在 C 标准内会很好，但建立语言扩展是公平的游戏。
编译器是唯一允许的工具。 Unix sort 或自制代码生成器不受欢迎，因为它们会使构建步骤复杂化。
任何元素类型都可以。如果它可以排序就可以了，例如数字而不是字符串。
固定长度API可以。必须调用 SORT_5 才能对 5 个元素进行排序。

我意识到解决方案可能会求助于一些勉强编译的语言巫术，我只是想知道这是否可能。

Answer 1

这里有一个宏方法：

#define GET_1_of_3(a, b, c) ((a) < (b) ? ((c) < (a) ? (c) : (a)) : ((c) < (b) ? (c) : (b)))
#define GET_2_of_3(a, b, c) ((c) > (a) && (c) < (b) || (c) < (a) && (c) > (b) ? (c) : ((b) > (a) && (b) < (c) || (b) < (a) && (b) > (c) ? (b) : (a)))
#define GET_3_of_3(a, b, c) ((a) > (b) ? ((c) > (a) ? (c) : (a)) : ((c) > (b) ? (c) : (b)))
#define SORT_3(a, b, c) GET_1_of_3(a, b, c),GET_2_of_3(a, b, c),GET_3_of_3(a, b, c)

void main(){
    int x[3] = { SORT_3(6,2,3) };
    printf("%d, %d, %d", x[0], x[1], x[2]);
}

这适用于 int 并适用于 C，但对于没有来自 C++ 的 const_expr 的字符串是不可能的。很明显，你是在为大量的宏写支持大量的SORT_X.

Answer 2

让我们考虑对只能为0或1的数字进行排序。对于两个数字，以下代码中的SORT2可以对它们进行排序：

#define SORT2(a,b) SORT2_##a##b
#define SORT2_00 0,0
#define SORT2_01 0,1
#define SORT2_10 0,1
#define SORT2_11 1,1

这当然可以扩展到更大的范围和更多的参数。

Answer 3

实际上，您不能在编译时在 C 中排序（至少如果您想对足够多的编译时常量整数进行排序；在这种情况下，有 300 个宏或函数名为 SORT_1 , SORT_2, ... SORT_300 是不实用的，除非你生成这些你不想生成的函数或宏），但是....

实用的方法是使用您自己的或其他一些预处理器（例如 gpp）并让它进行排序。或者简单地说，在一些包含的文件中包含数字并生成 排序的 文件（例如，使用 awk & sort 的 make 规则）

您还可以考虑使用 link-time-optimization to an LTO-compiled libc 链接，使用其 LTO 优化的 qsort。这不常见，AFAIK，并且您无法保证编译器足够智能以内联您的 LTO qsort 等...（AFAIK，当前的 C 编译器不这样做）。

如果使用最近的 GCC (4.8, 4.9 or soon 5.0 in march 2015), you could customize it (e.g. with MELT 或您自己的 C++ 插件进行编译）来定义您的 __builtin_my_compile_time_sort（或者可能是某些 _Pragma）来完成这项工作。这是特定于编译器的（可能意味着几天的工作，除非你已经知道 MELT）

最简单的事情就是接受稍微复杂化的构建步骤。没什么大不了的。

C可以在编译时排序吗？

Can C sort at compile time?

c

sorting

compile-time