问题描述
我正在寻找一种方法来检测 constexpr 构造函数的给定值是否在有效范围内。
代码如下:
class Timer0 {
constexpr uint16_t CalcPresecaler( uint32_t faktor )
{
uint16_t prescaler = faktor / 255;
if ( prescaler < 1 ) return 1;
if ( prescaler < 8 ) return 8;
if ( prescaler < 64 ) return 64;
if ( prescaler < 256 ) return 256;
return 1024;
}
constexpr uint8_t PrescalerBits( uint16_t prescaler )
{
if ( prescaler == 1024 ) return 0b101;
if ( prescaler == 256 ) return 0b100;
if ( prescaler == 64 ) return 0b011;
if ( prescaler == 8 ) return 0b010;
if ( prescaler == 1 ) return 0b001;
return 0b000; // should never happen
}
constexpr Timer0( const uint32_t sysclk,const uint32_t timerclk )
{
uint32_t faktor = sysclk/timerclk;
uint16_t prescaler = CalcPresecaler( faktor );
uint8_t prescalerBits = PrescalerBits( prescaler );
uint8_t compare = (faktor/prescaler)-1;
static_assert( ???? ); << can not be used on function parameters
OCR0=compare;
TCCR0=0x08| prescalerBits;
TIMSK=0x02;
}
};
int main()
{
Timer0 t0( 8000000,10 );
}
我已经读过C++11 - static_assert within constexpr function?
但我不能使用 throw
,因为我在一个 avr 嵌入式目标上,其中 gcc 没有启用异常,即使它在这里用于编译时检查。
知道如何在编译时检测 compare
的值没有超过给定值吗?
解决方法
因为你不能扔,所以你可以在 constexpr 环境中做一些非法的事情。
例如,如果您的条件是 prescalerBits != 0
,您可以这样做:
if (prescalerBits == 0)
*(int*)nullptr = 0;
这应该停止任何编译时评估。如果您担心在运行时调用此函数并获得空指针取消引用,您可以使用 std::is_constant_evaluated()
来保护这种情况。
您的代码并不是真正独立的,所以不清楚到底是什么问题,所以我们将解决类似但更简单的问题:
在编译时构造一个矩形并检查它不是正方形 (边长必须不同)。
第一个不舒服的 C++ 真相:
C++ 中没有 constexpr 函数参数。
这让包括我在内的许多开发人员感到困惑,但是当你理解它的含义时它是有道理的,但这是一个不同的长篇故事......
破解/解决这个问题,它使用模板参数作为拥有“constexpr 函数参数”的一种方式。
简单例子:
constexpr void fn(const int val){
// does not compile even when val is 47: fn(47).
//static assert(val==47);
}
template<auto val>
constexpr void fn_cx(){
// does compile when called with 47: fn<47>()>
static_assert(val==47);
}
现在implement我们的矩形示例:
class Rectangle{
public:
constexpr Rectangle(const int a,const int b): a_(a),b_(b){}
template<auto/*you can also use int here*/ a,auto b>
static constexpr Rectangle MakeCx(){
static_assert(a!=b,"square not allowed");
return Rectangle(a,b);
}
constexpr int area() const{
return a_*b_;
}
private:
int a_;
int b_;
};
int main()
{
// ok
constexpr auto rect = Rectangle::MakeCx<2,3>();
// static_assert fails
// constexpr auto square = Rectangle::MakeCx<2,2>();
return rect.area();
}
注意:您提到您正在使用一些预定义的寄存器,这些显然不能写入 constexpr 构造函数中。