C++11新特性之自定义字面量

1.示例

C++11新标准中引入了用户自定义字面量，也叫自定义后缀操作符，即通过实现一个后缀操作符，将申明了该后缀标识的字面量转化为需要的类型。考察如下代码：

long double operator"" _mm(long double x) { return x / 1000; }
long double operator"" _m(long double x) { return x; }
long double operator"" _km(long double x) { return x * 1000; }

int main()
{
cout << 1.0_mm << endl; //0.001
cout << 1.0_m << endl; //1
cout << 1.0_km << endl; //1000

return 0;
}

编译并运行：

0.001
1
1000

实际上，自定义字面量一般用于用户自定义的构造类型（结构体与类）。假如入我们有如下一个表示颜色的类。

struct RGBA
{
uint8_t r, g, b, a;
RGBA(uint8_t r, uint8_t g, uint8_t b, uint8_t a):r(r),g(g),b(b),a(a){}
};

如何书写类RGBA的字面量值呢，我们需要实现自定义后缀操作符。

RGBA operator"" _RGBA(const char* str, size_t size)
{
const char* r = nullptr, *g = nullptr, *b = nullptr, *a = nullptr;
for (const char* p = str; p != str + size; ++p)
{
if (*p == 'r') r = p + 1;
if (*p == 'g') g = p + 1;
if (*p == 'b') b = p + 1;
if (*p == 'a') a = p + 1;
}
if (r == nullptr || g == nullptr || b == nullptr) throw;
if (a == nullptr)
{
return RGBA(atoi(r),atoi(g),atoi(b),0);
}
else
{
return RGBA(atoi(r), atoi(g), atoi(b),atoi(a));
}
}

这里需要注意的是后缀操作符函数根据C++ 11 标准，只有下面参数列表才是合法的：

char const *
unsigned long long
long double
char const *, size_t
wchar_t const *, size_t
char16_t const *, size_t
char32_t const *, size_t

最后四个对于字符串相当有用，因为第二个参数会自动推断为字符串的长度。例如：

size_t operator"" _len(char const * str, size_t size)
{
return size;
}

int main()
{
cout << "mike"_len <<endl; //结果为4

return 0;
}

完成自定义后缀操作符函数后，我们可以使用自定义字面量来表示一个RGBA的对象了。

//输出运算符重载
ostream& operator<<(ostream& os,const RGBA& color)
{
return os<<"r="<< (int)color.r<<" g="<< (int)color.g<<" b="<< (int)color.b<<" a="<< (int)color.a<<endl;
}

int main()
{
//自定义字面量来表示RGBA对象
cout << "r255 g255 b255 a40"_RGBA << endl;
return 0;
}

程序编译运行输出：

r=255 g=255 b=255 a=40

总体来说，用户自定义字面量为代码书写带来了极大的便利。在实现自定义后缀操作符函数，后缀建议使用下划线开头，不宜使用非下划线的用户自定义字符串常量，否则编译器会发出警告。因为如果重用形如2019UL这样的字面量，后缀"UL"与C++的类型"后缀"相同，无疑会引起一些混乱。

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