[英]Initializing very large C++ std::bitset at compile time
我想存储 2个 16位的 static 常量位集,其中 1 和 0 的特定序列永远不会改变。
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...");
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,移动第一部分并与另一部分进行OR
。
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-02
处的 clang 编译器 output ,它会优化为加载105
,即01101001
。
我的测试表明,如果你将8
换成1<<16
,它使用 SSE,所以它应该是相当安全的赌注。 它没有像8
或16
那样丢弃文字,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';
}
除了 clang 之外,我无法在任何编译器上对const char*
构造函数进行编译时优化,并且最多可以使用 14 个字符。 如果您从unsigned long long
初始化一堆bitset
并移位并将它们组合在一起,则似乎有一些 promise :
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。 如果可以使用带有constexpr
的较新编译器,我认为可以将其声明为从ull
构造的bitset
数组,并通过constexpr
function 将它们连接起来并绑定到constexpr const
变量,这应该可以确保最佳优化. 编译器仍然可以 go 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。
您可以考虑完全跳过编译,并且简单地:
.rodata
),为其导出符号及其大小。.h
文件中将这些符号声明为extern const
。我没有方便的 MASM32 来编写一个实际有效的完整答案,但我经常将这种技术与 GAS 和 LD 一起使用,它可以解决很多问题。 (按需加载,其他单独数据文件的安全描述符,极快的编译时间......)
请注意,这就是 VS 资源编译器所做的,简而言之......所以您可以将数据作为资源包含并获取指向它的指针。
不可能有这样的static std::bitset
因为:
const char*
的构造函数不支持constexpr
constexpr
。 它仅支持部分 C++11如果允许在运行时构造,则只需将字符串文字拆分为多个小于 2048 个字符的较小字符,以防总长度小于 65536:
ANSI 兼容性要求编译器在连接后接受最多 509 个字符串文字。 Microsoft C 中允许的字符串文字的最大长度约为 2,048 字节。 但是,如果字符串文字由用双引号括起来的部分组成,则预处理器会将这些部分连接成一个字符串,并且对于连接的每一行,它会在总字节数中添加一个额外的字节。
[...]
虽然单个带引号的字符串不能超过 2048 字节,但可以通过连接字符串来构造大约 65535 字节的字符串文字。
https://docs.microsoft.com/en-us/cpp/c-language/maximum-string-length?view=msvc-160
如前所述,较长的字符串必须手动连接。 这里
const int LENGTH = 1 << 16;
std::bitset<LENGTH> myBitset(
"100101 ..." // 2ᴺ bits
"011001 ..." // 2ᴺ bits
...
"001011 ...", // must be one shorter than the previous lines: 2ᴺ⁻¹ bits
LENGTH - 1 // size
);
myBitset[LENGTH - 1] = 1; // set the final bit
或者,只需使用数组而不是字符串文字:
static const char BITSET[LENGTH] = {
'1', '0', '0', '1',...
...
'0', '1', '0', '0'
};
std::bitset<LENGTH> myBitset(BITSET, sizeof(BITSET));
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