C可以在编译时排序吗?

是否可以在C中编译时对元素进行排序?

语法是次要的,我正在考虑这样的宏:

SORT(9, -1, 12, 4) // expands to: -1, 4, 9, 12 SORT(dog, cat, cow) // expands to: cat, cow, dog 

但是我不会对任何API皱眉,只要它排序而不发出单个CPU指令。

要求非常宽松:

  • 纯C,没有C ++ 。 保持在C标准内会很好,但已建立的语言扩展是公平的游戏。
  • 编译器是唯一允许的工具 。 Unix sort或自制代码生成器不受欢迎,因为它们使构建步骤复杂化。
  • 任何元素类型都可以 。 如果它可以排序例如数字而不是字符串,那就没关系。
  • 固定长度的API很好 。 必须调用SORT_5来排序5个元素SORT_5

我意识到解决方案可能会使用一些几乎没有编译的语言巫术,我只是想知道它是否可能。

这是一个宏观方法:

 #define GET_1_of_3(a, b, c) ((a) < (b) ? ((c) < (a) ? (c) : (a)) : ((c) < (b) ? (c) : (b))) #define GET_2_of_3(a, b, c) ((c) > (a) && (c) < (b) || (c) < (a) && (c) > (b) ? (c) : ((b) > (a) && (b) < (c) || (b) < (a) && (b) > (c) ? (b) : (a))) #define GET_3_of_3(a, b, c) ((a) > (b) ? ((c) > (a) ? (c) : (a)) : ((c) > (b) ? (c) : (b))) #define SORT_3(a, b, c) GET_1_of_3(a, b, c),GET_2_of_3(a, b, c),GET_3_of_3(a, b, c) void main(){ int x[3] = { SORT_3(6,2,3) }; printf("%d, %d, %d", x[0], x[1], x[2]); } 

这适用于int并且在C中工作,但是对于没有来自C ++的const_expr字符串是不可能的。 显然,你需要进行大量的宏写操作才能支持大量的SORT_X

让我们考虑排序只能是0或1的数字。对于两个数字,以下代码中的SORT2可以对它们进行排序:

 #define SORT2(a,b) SORT2_##a##b #define SORT2_00 0,0 #define SORT2_01 0,1 #define SORT2_10 0,1 #define SORT2_11 1,1 

这当然可以扩展到更大的范围和更多的论点。

不是真的,你不能在编译时在C中排序(至少如果你想排序足够多的编译时常量整数;在这种情况下有300个宏或函数名为SORT_1SORT_2 ,… SORT_300不是实际上,除非你生成这些你不想要的函数或宏,但….

实用的方法是使用你自己的或其他一些预处理器(例如gpp )并让它进行排序。 或者简单地说,在一些包含的文件中包含数字并生成该排序文件(例如,使用awksortmake规则)

您还可以考虑使用其LTO优化的qsort将链接时优化链接到LTO编译的libc 。 这通常不是AFAIK,你不能保证编译器足够智能 – 足以内嵌你的LTO qsort等……(AFAIK,当前的C编译器不这样做)。

如果使用最近的GCC (2015年3月4.8或4.9或5.0)进行编译,您可以自定义它(例如使用MELT或使用您自己的C ++插件)来定义__builtin_my_compile_time_sort (或者某些_Pragma )来完成这项工作。 这是编译器特定的(可能意味着几天的工作,除非你已经知道MELT)

最简单的方法是接受稍微复杂的构建步骤。 这不是什么大不了的事。