c++ - std::string 最终会成为我们的编译时字符串吗？

Question

许多开发人员和库作者多年来一直在为编译时字符串苦苦挣扎——因为标准（库）字符串std::string，需要动态内存分配，而不是 constexpr。

所以我们有很多关于如何正确获取编译时字符串的问题和博客文章：

• 在 C++ 中方便地声明编译时字符串
• 在编译时连接模板中的编译时字符串？
• C++ 编译时字符串操作
• （场外）使用 constexpr 编译时字符串

我们现在了解到，它不仅new可以在constexpr代码中使用，允许在编译时进行动态分配，而且事实上，std::string它将成为 C++20 中的 constexpr（Herb Sutter 的 C++ 标准工作组会议报告）。

这是否意味着对于 C++20 及更高版本的代码，我们应该抛弃所有那些漂亮的编译时字符串实现并始终使用std::string?

如果不是 - 我们什么时候会这样做，我们什么时候会坚持今天的可能性（当然除了向后兼容的代码）？

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_{注意：我不是在谈论内容是其类型的一部分的字符串，即不是在谈论相当于std::integral_constant; 那绝对不会std::string。}

标签： c++constexprstdstringidiomsc++20

Answer 1

这取决于您所说的“constexpr string”是什么意思。

C++20 允许您做的是std::string在标记为constexpr（或consteval）的函数中使用。这样的函数可以像任何文字类型一样创建string、操作它等等。但是，该字符串不能泄漏到非constexpr代码中；这将是一个非瞬态分配，是被禁止的。

问题是，您提供的所有示例都是尝试使用字符串作为模板参数。这是一个相似但又不同的事情。您不只是在谈论在编译时构建字符串；你现在想用它来实例化一个模板。

C++20 通过允许用户定义的类型作为模板参数解决了这个问题。但是对这种类型的要求比仅仅作为文字类型要严格得多。该类型必须没有非公共数据成员，并且唯一的成员是遵循这些限制的类型。基本上，编译器需要知道其数据成员的逐字节比较代表一个等效值。甚至constexpr-capablestd::string也不能那样工作。

但std::array<char, N> 能做到。如果你在constexpr代码中，调用一个constexpr返回 a 的函数，std::string并将该字符串存储在一个constexpr值中，那么string::size()就是一个constexpr函数。所以你可以用它来填充N你的数组。

将字符复制到 a constexpr array（因为它是一个constexpr值，它是不可变的）有点复杂，但它是可行的。

所以 C++20 解决了这些问题，而不是（直接）使用std::string.