从函数返回 string_view

Question

我正在编写很多 string_view 擅长的解析器代码，并且很喜欢这种类型。我最近阅读了 ArthurO'Dwyer 的文章 std::string_view is a borrow type，他在文章中得出结论认为 string_view（和其他 'borrow types'）可以很好地使用，只要它们“......仅作为函数参数出现并且用于-循环控制变量。” （有几个例外）。

但是，我最近开始使用 string_view 作为将枚举转换为字符串（我经常使用）的函数的 return 值，像这样 Compiler Explorer:

#include <iostream>
#include <string>
#include <array>
#include <algorithm>

enum class Color
{
    red, green, blue, yellow,
    last // Must be kept last
};
constexpr std::string_view toString(Color color); 

// The rest would normally be in a .cpp file

using cts = std::pair<Color, std::string_view>;
constexpr std::array colorNames = {cts{Color::red, "red color"},
                            cts{Color::green, "green color"},
                            cts{Color::blue, "blue color"},
                            cts{Color::yellow, "yellow color"}};

static_assert(colorNames.size() == static_cast<size_t>(Color::last));

constexpr std::string_view toString(Color color)
{
    // Normally calling a library function (which also checks for no match), instead of this:
    return std::ranges::find(colorNames, color, &cts::first)->second;
}

int main()
{
    auto s1 = toString(Color::green);
    auto s2 = toString(Color::blue);

    std::cout << s1 << ' ' << s2 << std::endl;
}

我这样做的原因是：

通过将其作为 string_view 存储在数组中，我可以使整个 table constexpr.
通过直接 returning string_view，不需要转换字符串表示形式，因此整个函数可以是 constexpr，或者至少避免创建不必要的字符串，即使使用非 constexpr 参数。
使用 table constexpr 的一个副作用是我可以使用 static_assert 来检查枚举的所有元素是否都在 table 中，这对于捕捉来说真的很棒添加到枚举。我真的不喜欢必须将 'last' 枚举值放在那里，但我没有看到更好的解决方案。

所以我的问题真的是，return这样 string_view 是不安全的（或 UB ) 以任何方式，或者我可以凭良心继续这样做吗？

或者，是否有更好的 (faster/safer) 方法来解决这个枚举到字符串的一般问题？

Addition：在阅读了 G. Sliepen 的非常好的答案之后，我想补充一下我对他的回答的评论：我通常也有相反的功能，例如：

constexpr Color fromString(string_view str)
{
  // No-match handling omitted
  return std::ranges::find(colorNames, color, &cts::second)->first;
}

在那些情况下，我确实需要将翻译作为单独的 table 以便两个函数都可以使用它。但在很多其他情况下，包含 switch 语句的函数是最简单和最好的。

Answer 1

is returning the string_view this way unsafe (or UB) in any way, or can I keep on doing this with good conscience?

是的。你使用它的方式是完全可以的。 toString 函数返回的 string_view 形成了一个数据视图，该视图在程序终止之前将保持不变。

Alternatively, is there a better (faster/safer) way of solving this general problem of enum-to-string?

您可以创建一个 constexpr 函数，其中包含 switch 语句，如下所示：

constexpr std::string_view toString(Color color)
{
    switch (color) {
    case Color::red:   return "red";
    case Color::green: return "green";
    ...
    }
}

如果在编译时计算函数，效率应该没有差异。但是编译器可以检查您是否为所有可能的 Color 添加了 case 语句，如果没有，它会发出警告。这样也不需要 Color::last。

保持 enum 和 std::array 或 switch 语句同步可能很烦人，尤其是当您有很多枚举值时。 X macros 在这里可能会有帮助。

从函数返回 string_view

returning string_view from function

c++

c++17

string-view