c++ - 在哪里放置编译时常量数组？

Question

假设我有一个存储前 10 个素数的数组，如下所示:

const int primes[] = {2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29};

只要我有 1 个 .cpp 文件，这一切都非常简单。但是，如果我有多个 .cpp 文件，我真的不知道该把这个数组放在哪里。

一个明显的解决方案是这样的:

// primes.h:
extern const int primes[10];

// primes.cpp:
extern const int primes[] = {2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29};

但是，这样做的问题是素数数组不再是编译时常量。假设 x.cpp 想要进行一些涉及 primes[k] 的繁重计算，其中 k 是编译时间常数，它必须进行实际的内存查找。我不喜欢这样。

那么我应该把这个数组放在哪里，这样:

1. 它在二进制文件中只有一次(不是每个 .cpp 文件一次)
2. array[SOME_CONSTANT] 也是一个编译时常量

编辑

这个怎么样？

inline int prime(int i) {
    static const int primes[] = {2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29};
    return primes[i];
}

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PS:即使是上面的“显而易见的解决方案”，我也花了很多时间来写。显然 const 变量默认有内部链接，所以我不得不在 primes.cpp 文件中添加“extern”以使其工作。

Answer 1

我认为这应该可行(现在在 Migi 的测试发现一个缺陷后更新):

template <bool dummy>
struct primes_lut
{
    static const int values[];
};

template<bool dummy>
const int primes_lut<dummy>::values[] = { 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29 };

static auto& primes = primes_lut<true>::values;

(There is no problem in C++ that cannot be solved by use of more templates.)

另一种方法:

struct primes_lut { int values[10]; };
inline const primes_lut& primes_lut_provider(void)
{
    static const primes_lut values = { {2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29} };
    return values;
}
static const int (&primes)[10] = primes_lut_provider().values;

最后，对于现代链接器来说，除了实现常量折叠之外，这些技巧都不是必需的。