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C++用户定义字面量 自定义后缀实现

P粉602998670

P粉602998670

发布时间:2025-08-30 11:53:01

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来源于php中文网

原创

用户可通过下划线开头的自定义后缀定义字面量操作符,提升代码可读性与类型安全;需重载long double与unsigned long long版本,推荐使用constexpr,避免命名冲突。

c++用户定义字面量 自定义后缀实现

在C++11及以后的标准中,用户可以通过定义字面量操作符来自定义字面量后缀,从而实现更直观、类型安全的常量表示方式。这种方式常用于时间、长度、货币等场景,提升代码可读性和类型安全性。

基本语法与规则

用户定义字面量通过在字面量后添加自定义后缀来触发特定函数。定义格式如下:

operator"" _suffix(参数)

其中 _suffix 是你自定义的后缀名,参数类型决定字面量的原始类型:

  • 整数字面量 → unsigned long long
  • 浮点字面量 → long double
  • 字符字面量 → const char* + 长度
  • 字符串字面量 → const char* + 长度
  • 原始用户定义字面量 → 接收字符串形式(C++14起)

示例:定义时间单位

假设我们想用 s 表示秒,ms 表示毫秒,并自动转换为一个Time类:

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#include iostream>
class Time {
  double milliseconds_;
public:
  constexpr Time(double ms) : milliseconds_(ms) {}
  double toSeconds() const { return milliseconds_ / 1000; }
  void print() const { std::cout };

// 定义秒的字面量
constexpr Time operator"" _s(long double seconds) {
  return Time(seconds 1000);
}
constexpr Time operator"" _s(unsigned long long seconds) {
  return Time(seconds
1000);
}

// 定义毫秒的字面量
constexpr Time operator"" _ms(long double ms) {
  return Time(ms);
}
constexpr Time operator"" _ms(unsigned long long ms) {
  return Time(ms);
}

使用示例:

int main() {
  auto t1 = 5.5_s; // 5.5秒 → 5500ms
  auto t2 = 200_ms; // 200毫秒
  t1.print(); // 输出: 5500 ms
  t2.print(); // 输出: 200 ms
  return 0;
}

其他常见用途

用户定义字面量可用于多种场景:

  • 长度单位:如
    12.5_km
    ,
    3_m
  • 字符串包装:如
    "hello"_safe
    自动构造安全字符串类型
  • 复数:如
    3.0+4.0i
    标准库已支持)
  • 二进制字面量扩展:C++14支持
    0b1010
    ,也可自定义如
    1010_b

注意事项

使用用户定义字面量时需注意:

  • 后缀名必须以下划线开头,避免与标准后缀冲突(如
    _s
    合法,
    s
    非法)
  • 若需要支持浮点和整数,必须重载 long doubleunsigned long long 两个版本
  • 尽可能使用 constexpr,使字面量可在编译期计算
  • 避免与标准库或第三方库的后缀命名冲突

基本上就这些。自定义字面量虽小,但能显著提升代码表达力和类型安全。合理使用,可让接口更直观。

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