c++11类成员数组大小constexpr前向声明

我想在使用它们后从我的包含链中排除一些标题。据我所知，c++11 中没有排除“header.h”。

伪代码一厢情愿:

#include "the_bad_header.h" //long includechain with later unused declarations
class bulky { ... };
constexpr std::size_t bulkysize = sizeof(bulky);
forget everything included and class bulky and remember only bulkysize

我的问题变得明显的例子如下。请不要争论这不是一个严重的问题。该示例被分解以显示最少的抽象语言使用。我还将描述老式的解决方案及其缺点。

旧式解决方案

justanotherheader.h:

class bulkywrap
{
public:
    bulkywrap();
protected:
    friend class bulkywrap_pImpl;
    bulkywrap_pImpl *const pImpl; //opaque pointer, private implementation
};

justanothercppunit.cpp:

#include "justanotherheader.h"
#include "boost/lotsofheaders.hpp"
//#include more and more headers of highly complex libraries so adding millions of known types and other identifiers, macros, and so on

class bulkywrap_pImpl
{
    //lots of members of types used from the other libraries
};

bulkywrap::bulkywrap()
: pImpl( new bulkywrap_pImpl() )
{}

我目前的解决方案

justanotherheader.h:

#include "stdint.h" // this is the only header I like to use, but also unnecessary.
#define UNKNOWNSIZE 12345
class bulkywrap
{
public:
    bulkywrap();
protected:
    friend class bulkywrap_pImpl;
    bulkywrap_pImpl *const pImpl; //opaque pointer, private implementation
    uint8_t pImpl_Placement[UNKNOWNSIZE]; //placement new for pImpl
};

justanothercppunit.cpp:

#include "justanotherheader.h"
#include "boost/lotsofheaders.hpp"
//#include more and more headers of highly complex libraries so adding millions of known types and other identifiers, macros, and so on

class bulkywrap_pImpl
{
    //lots of members of types used from the other libraries
};

bulkywrap::bulkywrap()
: pImpl( new(this->pImpl_Placement) bulkywrap_pImpl() ) //using this here is safe
{}

所以，上面的代码是有效的。优点是:隐藏复杂性并且没有运行时动态内存间接。嗯？我的意思是，放置 new 允许将整个对象放在堆栈上，并且所有成员地址在编译时都是已知的。我的尝试是在使用不透明指针的界面设计时获得最佳性能。

如果您认为:“这种性能优势不值得思考。”那么请留下那个问题。

我期望的解决方案

justanotherheader.h:

#include "stdint.h" // this is the only header I like to use, but also unnecessary.

constexpr std::size_t get_bulkywrap_pImpl_Size( void ); //constexpr function forward declaration
extern constexpr std::size_t bulkywrap_pImpl_Size; //constexpr literal forward declaration with external initialization

class bulkywrap
{
public:
    bulkywrap();
protected:
    friend class bulkywrap_pImpl;
    bulkywrap_pImpl *const pImpl; //opaque pointer, private implementation
    uint8_t pImpl_Placement[get_bulkywrap_pImpl_Size()]; //undefined constexpr used
    uint8_t pImpl_Placement[bulkywrap_pImpl_Size]; //alternative to above. undefined constexpr used
};

justanothercppunit.cpp:

#include "justanotherheader.h"
#include "boost/lotsofheaders.hpp"
//#include more and more headers of highly complex libraries so adding millions of known types and other identifiers, macros, and so on

class bulkywrap_pImpl
{
    //lots of members of types used from the other libraries
};

constexpr std::size_t get_bulkywrap_pImpl_Size( void )
{
    return sizeof(bulkywrap_pImpl);
}
constexpr std::size_t bulkywrap_pImpl_Size = sizeof(bulkywrap_pImpl);

bulkywrap::bulkywrap()
: pImpl( new(this->pImpl_Placement) bulkywrap_pImpl() ) //using this here is safe
{}

在我当前的解决方案中，我需要验证 sizeof(bulkywrap_pImpl) 并手动调整 UNKNOWNSIZE。
我认为目前无法从编译单元向其他人获取任何信息。我知道这通常是有充分理由的，但这限制了 c++11 的可能性。

我想指出:

jtc1 sc22 wg21 paper n3337

jtc1 sc22 wg21 paper n3308

请帮我查找信息天气以及为什么标准不允许这样做。

但此外，我想找到一个解决方案，如何在编译期间将一些文字常量从一个 compileunit 导出到另一个 compileunit 中。它只是一个文字，所以所有的语句和表达式都不受它的影响。因此编译不依赖于数组的大小来自哪里。

我的建议为 ISO-jtc1-sc22-wg21 和编译器开发人员带来了一些工作，但我没有看到模板和 constexpr 之间有任何相关区别，因为每个定义都必须出现在同一个翻译单元中。这使得模块化编程和干净的接口(interface)是虚假的。

不:我不想使用预处理器宏、动态新成员函数或虚拟成员函数。重要的是最大常量正确性，因为类的大小是常量。

请帮助

最佳答案

您不能同时拥有“编译时”和“来自另一个编译单元”。也不清楚为什么你需要忘记成功解析的标题。解析时间已经消耗。我建议您创建另一个大小为常量的 header ，从两个文件中包含它，并将 static_assert 添加到 pimpl 文件中，检查 constant >= sizeof(pimpl) 。您可以通过编译包含 pimpl 的源文件并执行 cout <<sizeof(pimpl) 来生成此 header 作为构建系统的一部分。另外我建议你不要为 pimpl 指针浪费时间和空间，而是用成员函数替换它，返回正确转换缓冲区的地址。你也没有显示你在哪里调用 pimpl 的析构函数。实现赋值/复制/移动/交换也会很有趣

关于c++11类成员数组大小constexpr前向声明，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题：https://stackoverflow.com/questions/14963449/