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c++ - 在编译时初始化非常大的 C++ std::bitset

问题描述

我想存储一个 2 16位的静态常量位集，其中包含永远不会改变的 1 和 0 的特定序列。

我想过使用这篇文章提出的初始化字符串：

std::bitset<1<<16> myBitset("101100101000110 ... "); // the ellipsis are replaced by the actual 65536-character sequence

但是编译器（VS2013）给了我“字符串太长”的错误。

更新

我尝试按照上面链接的帖子中的建议将字符串拆分成更小的块，如下所示：

std::bitset<1<<16> myBitset("100101 ..."
                            "011001 ..."
                            ...
                            );

但我收到错误C1091: compiler limit: string exceeded 65535 bytes in length。我的字符串是 65536 字节（技术上是 65537，带有 EOS 字符）。

我还有哪些其他选择？

更新

感谢luk32，这是我最终得到的漂亮代码：

const std::bitset<1<<16> bs = (std::bitset<1<<16>("101011...")
    << 7* (1<<13)) | (std::bitset<1<<16>("110011...")
    << 6* (1<<13)) | (std::bitset<1<<16>("101111...")
    << 5* (1<<13)) | (std::bitset<1<<16>("110110...")
    << 4* (1<<13)) | (std::bitset<1<<16>("011011...")
    << 3* (1<<13)) | (std::bitset<1<<16>("111011...")
    << 2* (1<<13)) | (std::bitset<1<<16>("111001...")
    << 1* (1<<13)) | std::bitset<1<<16>("1100111...");

标签： c++initializationlarge-datacompile-time-constantstd-bitset

解决方案

您并没有真正拆分文字。无论如何，它都会被连接起来进行编译。您受到编译器的限制。我认为没有办法在 MSVC 中增加这个限制。

您可以将其拆分为两个文字，初始化两个位集，移动第一部分和OR另一个。

就像是：

#include <iostream>
#include <string>
#include <bitset>

 
using namespace std;
int main()
{
    std::bitset<8> dest("0110");
    std::bitset<8> lowBits("1001");

    dest <<= dest.size()/2;
    dest |= lowBits;
    std::cout << dest << '\n';
}

如果您查看clang 编译器的输出-02105，它会被优化为加载01101001.

我的测试表明，如果您使用 SSE 交换8它1<<16，那么它应该是非常安全的选择。它并没有像8or那样丢弃文字16，因此可能会有一些运行时开销，但我不确定您是否可以做得更好。

编辑：

我做了更多测试，这是我的游乐场：

#include <iostream>
#include <string>
#include <bitset>
 

using namespace std;
int main()
{
    //static const std::bitset<16> set1( "01100110011001100110011001100110");
    static const std::bitset<16> set2(0b01100110011001100110011001100110);

    static const std::bitset<16> high(0b01100110);
    static const std::bitset<16> low (0b01100110);
    static const std::bitset<16> set3 = (high << 8) | low;
    std::cout << (set3 == set2) << '\n';
}

const char*除了clang，我无法在任何编译器上对构造函数进行编译时优化，并且最多可以使用14个字符。如果您将一堆bitsets 初始化unsigned long long并 shift 并将它们组合在一起，似乎会有一些承诺：

static const std::bitset<128> high(0b0110011001100110011001100110011001100110011001100110011001100110);
static const std::bitset<128> low (0b1001100110011001100110011001100110011001100110011001100110011001);
static const std::bitset<128> set3 = (high << high.size()/2) | low;
std::cout << set3 << '\n';

这使得编译器坚持二进制数据存储。如果可以使用更新的编译器，constexpr我认为可以将其声明为bitset从 s 构造的ulls 数组，并通过函数将它们连接起来constexpr并绑定到constexpr const变量，这应该可以确保最佳优化。编译器仍然可能对你不利，但没有理由。也许即使没有constexpr它也会生成非常优化的代码。

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