如何用C++20的constexpr替代依赖其他宏的#define定义？

原宏定义的字符串拼接是预处理器层面的特性——XX "yy"会在预处理阶段直接合并成"xxyy"，但constexpr变量是编译期实体，没法直接用这种字面量拼接语法。以下是几种C++20下的可行方案：

方案1：匿名constexpr lambda直接拼接 #

最直观的方式是用编译期lambda完成字符复制，生成拼接后的std::string_view：

#include <string_view>
#include <algorithm>

constexpr std::string_view XX = "xx";
constexpr std::string_view XXYY = []() constexpr {
    // 计算所需缓冲区大小：XX的长度 + "yy"的长度 + 终止符
    char buf[XX.size() + 2 + 1]{};
    std::copy(XX.begin(), XX.end(), buf);
    std::copy("yy", "yy" + 2, buf + XX.size());
    return std::string_view(buf, XX.size() + 2);
}();

lambda会在编译期执行，直接生成拼接后的字符串视图，运行时无额外开销。

方案2：通用编译期拼接模板 #

如果需要频繁拼接多个字符串，可以写一个通用模板函数，复用性更强：

#include <string_view>
#include <array>
#include <algorithm>

template<std::string_view... Strings>
constexpr auto concat_strings() {
    constexpr size_t total_len = (Strings.size() + ...);
    std::array<char, total_len + 1> buffer{};
    
    auto iter = buffer.begin();
    // 折叠表达式依次复制每个字符串的字符
    ((iter = std::copy(Strings.begin(), Strings.end(), iter)), ...);
    
    return std::string_view(buffer.data(), total_len);
}

// 定义基础字符串
constexpr std::string_view XX = "xx";
// 调用模板拼接XX和"yy"
constexpr std::string_view XXYY = concat_strings<XX, "yy">();

这个模板支持任意数量的std::string_view或字符串字面量拼接，编译期就能计算出总长度并完成复制。

方案3：手动编译期字符复制 #

如果场景简单，也可以直接手动在编译期复制字符，逻辑更直白：

#include <string_view>

constexpr std::string_view XX = "xx";
constexpr std::string_view XXYY = []() constexpr {
    char buf[5]{}; // "xxyy"共4个字符，加终止符占5位
    buf[0] = XX[0];
    buf[1] = XX[1];
    buf[2] = 'y';
    buf[3] = 'y';
    return std::string_view(buf, 4);
}();

这种写法适合固定长度的简单拼接，不需要依赖算法库。

所有方案的核心都是在编译期完成字符的复制与拼接，既避免了预处理器宏的无类型检查、意外替换等弊端，又保持了编译期计算的性能优势。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Thomas W.