用户定义字面量 (C++11 起)

通过定义用户定义的后缀，允许整数、浮点数、字符及字符串字面量产生用户定义类型的对象。

语法

用户定义字面量是下列形式的表达式之一

若一个记号同时匹配用户定义字面量的语法和常规字面量的语法，则它被假定为常规字面量（即不可能重载 123LL 中的 LL）

当编译器遇到一个带有 ud-后缀 X 的用户定义字面量时，它进行无限定名字查找，寻找名为 operator "" X 的函数。若找不到任何声明，则程序非良构。否则，

long double operator "" _w(long double);
std::string operator "" _w(const char16_t*, size_t);
unsigned operator "" _w(const char*);
int main() {
    1.2_w; // 调用运算符 "" _w(1.2L)
    u"one"_w; // 调用运算符 "" _w(u"one", 3)
    12_w; // 调用运算符 "" _w("12")
    "two"_w; // 错误：无适用的字面量运算符
}

当在翻译阶段 6 中发生字符串字面量的拼接时，用户定义字符串字面量也被拼接，且其 ud-后缀 在拼接时被忽略，但所有被拼接的字面量中只可以出现一个后缀：

int main() {
    L"A" "B" "C"_x; // OK：同 L"ABC"_x
    "P"_x "Q" "R"_y;// 错误：二个不同的 ud-后缀（_x 与 _y）
}

字面量运算符

用户定义字面量所调用的函数被称为字面量运算符（或若它是模板，则被称为字面量运算符模板）。它的声明恰如任何其他命名空间作用域的函数或函数模板一样（它可以是友元函数、函数模板的显式实例化或特化，或通过 using 声明引入），但有下列限制：

此函数的名称可拥有两种形式之一：

若字面量运算符是模板，则它必须有空形参列表，而且只能有一个模板形参，模板形参必须是元素类型为 char 的非类型模板形参包（该情况下称之为数值字面量运算符模板）

template <char...> double operator "" _x();

struct A { A(const char *); auto operator<=>(const A&) const = default; };
 
template<A a> A operator ""_a();

字面量运算符仅允许下列形参列表：

不允许默认实参

不允许 C 语言连接

除了上述限制外，字面量运算符和字面量运算符模板都是普通的函数（和函数模板），它们可声明为 inline 或 constexpr，它们可拥有内部或外部连接，它们可显式调用，可取其地址，等等。

void operator "" _km(long double); // OK ，将为 1.0_km 所调用
std::string operator "" _i18n(const char*, std::size_t); // OK
template <char...> double operator "" _Ï€(); // OK
float operator ""_e(const char*); // OK
 
float operator ""Z(const char*); // 错误：后缀必须以下划线开始
double operator"" _Z(long double); // 错误：所有以下划线后随大写字母开始的名称受到保留
double operator""_Z(long double); // OK：虽然 _Z 被保留，但允许 ""_Z

注解

自从引入用户定义字面量之后，使用定宽整数类型格式化宏常量却不在前导字符串字面量后加空格变为非法：std::printf("%"PRId64"\n",INT64_MIN); 必须替换成 std::printf("%" PRId64"\n",INT64_MIN);

由于最大吞噬规则，以 p、P、 (C++17 èµ·){tt|e}} å’Œ E 结束的用户定义整数和浮点字面量，在后随运算符 + 或 - 时，必须在源码中以空白符或括号与运算符分隔：

long double operator""_E(long double);
long double operator""_a(long double);
int operator""_p(unsigned long long);
 
auto x = 1.0_E+2.0;   // 错误
auto y = 1.0_a+2.0;   // OK
auto z = 1.0_E +2.0;  // OK
auto q = (1.0_E)+2.0; // OK
auto w = 1_p+2;       // 错误
auto u = 1_p +2;      // OK

同样的规则适用于后随整数或浮点用户定义字面量的点运算符：

#include <chrono>
using namespace std::literals;
auto a = 4s.count();   // 错误
auto b = 4s .count();  // OK
auto c = (4s).count(); // OK

否则会组成单个非法预处理数字记号（例如 1.0_E+2.0 或 4s.count），这导致编译失败。

示例

#include <iostream>
 
// 用于转换
constexpr long double operator"" _deg ( long double deg )
{
    return deg * 3.14159265358979323846264L / 180;
}
 
// 用于自定义类型
struct mytype
{
    unsigned long long m;
};
constexpr mytype operator"" _mytype ( unsigned long long n )
{
    return mytype{n};
}
 
// 用作副作用
void operator"" _print ( const char* str )
{
    std::cout << str;
}
 
int main(){
    double x = 90.0_deg;
    std::cout << std::fixed << x << '\n';
    mytype y = 123_mytype;
    std::cout << y.m << '\n';
    0x123ABC_print;
}

1.570796
123
0x123ABC

标准库

标准库中定义了下列字面量运算符