导出编译时间常量，同时限制 class 可见性

Question

我正在使用 C++11 之前的编译器，我正在尝试 "export" 一个常量，而不公开计算此常量的类。

// A.hpp ----------------------
struct A{
...
};
// B.hpp ----------------------
struct B{
...
};

// Manager.hpp ------------------
#include "Manager.hpp"
template <size_t a, size_t b>
struct StaticMax
{
   enum { value = a>b ? a : b };
}
class Manager
{
public:
    static const size_t OverlayDataSize;
 ...
};
// manager.cpp ------------------
#include "A.hpp"
#include "B.hpp"
// I want the following constant to be available to anyone
// that includes Manager.hpp, but the classes A and B should not
// be visible to anyone else except class Manager
const size_t Manager::OverlayDataSize = StaticMax<sizeof(A),sizeof(B)>::value;

// otherfile.hpp -------------------
#include "Manager.hpp"
struct OverlayData
{
    // shared state goes here
    uint8 gameState;
    uint8 specificState[Manager::OverlayDataSize];
};
class NvRam
{
    void Write(OverlayData& serializedState);
    ....
}

以上代码无法编译并导致：

error: ‘Manager::OverlayDataSize' is not a valid template argument for type ‘unsigned int’ because it is a non-constant expression

这已经很奇怪了，因为 Manager::OverlaySize 最肯定是 const 并且它的值是在编译时计算的。但是根据 this 问题，如果 const 声明和它的定义不在同一个位置，那么编译器就不能将它用作常量。即使您使用用 extern 声明的全局变量，错误仍然存在。我可以通过使用联合来计算不同的最大大小（但是结构 A 和 B 不允许有构造函数），但这不是问题，我仍然无法导出该常量在编译时可用，而无需向所有人公开结构 A 和 B。当然，我可以通过使 DataOverlay 结构更复杂一些并在运行时使用 new uint8[Manager::OverlayDataSize]; 来回避整个问题，并能够保持严格的分离。但我希望在编译时静态地完成这项工作。

那么如何 "export" 一个编译时常量，同时保持结构 A 和 B 与 Manager 的用户之间的严格分离？

Answer 1

这是一个（相当丑陋的）解决方案。

核心问题是您只需要 A 和 B 的大小，它们是常量，但您被迫包含整个定义。解决方案是手动计算大小并将其写入所需位置。

但是在修改A和B时很容易忘记更新值，所以我们应该以某种方式自动完成上述工作。

为此，您可以编写一个代码生成器，它将像这样的代码生成到头文件中：

const size_t OverlayDataSize = /* the calculated size */;

并在每次重建整个项目时调用该程序。（例如，通过编写 Makefile。）

那个生成器可以包含A.hpp和B.hpp，计算max(sizeof(A), sizeof(B))和运行一个printf或类似的东西来编写生成的代码。其他源文件应该只 #include 生成的源。

由于 C++ 没有模块系统（这将使您能够隐藏一些内部实体）或完整的元编程工具（这使我们能够编写一些生成其他代码的代码），所以我只能想到这个实现这一目标的丑陋方式。但无论如何，它应该工作。

导出编译时间常量，同时限制 class 可见性

Export a compile time constant, while limiting class visibility

c++

encapsulation

visibility

constants