如何計算在編譯時調用的特定函數的數量

Question

一個程序被分成N個函數。

像下面的代碼片段：調用每個函數后，我想顯示進度count/N

如何在編譯時計算 N？

#include <iostream>

using namespace std;

double progress()
{
    int const total = 4; // how to get 4?
    static int counter = 0;
    return static_cast<double>(counter++) / static_cast<double>(total);
}

int main()
{
    cout << progress() << endl; // 0.25
    cout << progress() << endl; // 0.5
    cout << progress() << endl; // 0.75
    cout << progress() << endl; // 1.0
    return 0;
}

我嘗試了 constexpr 函數，但不能增加變量。

Answer 1

想象一下下面的代碼：

int main() {
    cout << "N = ";
    int N;
    cin >> N;
    for (int i = 0; i < N; ++i) cout << 'progress()' << endl;
}

絕對沒有辦法，編譯器可以知道函數會執行多少次。 因此，您需要使用數據的邏輯來確定數字。

如果您想知道在沒有循環、遞歸、條件等的情況下調用progress的次數，我能想到的唯一方法是在源文件上使用外部工具。 例如

cat source.cpp | grep -o progress() | wc -l

只需記住從結果中減去 1，這就是函數定義的原因。

Answer 2

你不能這樣做，但你可以通過在N （函數調用計數）已知后進行打印來偽造它。

static struct counter_impl {
  int n = 0;
  constexpr void operator ()() noexcept { ++n; }
  
  friend std::ostream& operator<<(std::ostream& os, counter_impl const& self) {
    os << std::fixed;
    std::generate_n(std::ostream_iterator<double>(os, "\n"), self.n,
      [i = 1, N = static_cast<double>(self.n)] () mutable { return i++ / N; });
    return os << std::defaultfloat;
  }
} counter;

int main() {
  counter();
  std::cout << counter; // 1.00
}

編譯器資源管理器上的實時示例

Answer 3

不幸的是，你不能。

這不是可以在編譯時確定的。

見https://en.wikipedia.org/wiki/Halting_problem