User-defined literals (since C++11)

允许通过定义用户定义后缀，使整型、浮点型、字符型和字符串字面量能够生成用户自定义类型的对象。

语法

用户定义字面量是以下任意形式的表达式

如果一个记号同时匹配用户定义字面量语法和常规字面量语法，则假定其为常规字面量（即无法重载 123LL 中的 LL ）。

当编译器遇到带有 ud-suffix X 的用户定义字面量时，它会执行 非限定名称查找 ，寻找名为 operator "" X 的函数。如果查找未找到声明，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 operator ""_w(1.2L)
    u"one"_w; // 调用 operator ""_w(u"one", 3)
    12_w;     // 调用 operator ""_w("12")
    "two"_w;  // 错误：没有适用的字面量运算符
}

当 翻译阶段6 发生字符串字面量连接时，用户定义字符串字面量也会被连接，且其 ud-suffix 在连接过程中会被忽略，但所有连接的字面量中只能出现一个后缀：

int main()
{
    L"A" "B" "C"_x;  // 正确：等同于 L"ABC"_x
    "P"_x "Q" "R"_y; // 错误：存在两个不同的用户定义后缀（_x 和 _y）
}

字面量运算符

由用户定义字面量调用的函数被称为 字面量运算符 （若为模板则称为 字面量运算符模板 ）。其声明方式与任何其他 函数 或 函数模板 在命名空间作用域中的声明相同（也可以是友元函数、函数模板的显式实例化或特化，或通过using声明引入），但存在以下限制：

此函数的名称可具有以下两种形式之一：

ud-后缀 必须以下划线 _ 开头：不以以下划线开头的后缀是为标准库提供的字面量运算符保留的。它也不能包含双下划线 __ ：此类后缀同样被保留。

如果字面量运算符是模板，则必须具有空参数列表且只能拥有一个模板参数，该参数必须是元素类型为 char 的常量模板参数包（这种情况下它被称为 数值字面量运算符模板 ）：

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

struct A { constexpr A(const char*); };
template<A a>
A operator ""_a();

仅允许在字面量运算符上使用以下参数列表：

默认参数 不被允许。

C language linkage 是不允许的。

除上述限制外，字面量运算符和字面量运算符模板是普通函数（及函数模板），可声明为 inline 或 constexpr，可具有内部或外部链接，可被显式调用，可获取其地址等。

#include <string>
void        operator ""_km(long double); // 正确，将用于处理 1.0_km
void        operator "" _km(long double); // 同上，但已弃用
std::string operator ""_i18n(const char*, std::size_t); // 正确
template<char...>
double operator ""_pi(); // 正确
float  operator ""_e(const char*); // 正确
// 错误：后缀必须以下划线开头
float operator ""Z(const char*);
// 错误：所有以下划线后接大写字母开头的名称均为保留名称（注意："" 和 _ 之间有空格）
double operator"" _Z(long double);
// 正确。注意："" 和 _ 之间无空格
double operator""_Z(long double);
// 正确：字面量运算符可以重载
double operator ""_Z(const char* args);
int main() {}

注释

自引入用户定义字面量以来，在字符串字面量后未留空格的情况下使用 定宽整数类型的格式宏常量 的代码将失效： std:: printf ( "%" PRId64 " \n " , INT64_MIN ) ; 必须替换为 std:: printf ( "%" PRId64 " \n " , INT64_MIN ) ; 。

由于 最大吞噬原则 ，以 p 、 P 、 (C++17 起) e 和 E 结尾的用户定义整数字面值和浮点数字面值，当后接运算符 + 或 - 时，必须在源代码中使用空白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;   // 正确
auto z = 1.0_E +2.0;  // 正确
auto q = (1.0_E)+2.0; // 正确
auto w = 1_p+2;       // 错误
auto u = 1_p +2;      // 正确

同样适用于整数或浮点数用户定义字面量后的点运算符：

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

否则，会形成单个无效的预处理数字标记（例如 1.0 _E + 2.0 或 4s. count ），这将导致编译失败。

关键词

operator

示例

#include <algorithm>
#include <cstddef>
#include <iostream>
#include <numbers>
#include <string>
// 用于将度数（输入参数）转换为弧度（返回输出）
constexpr long double operator""_deg_to_rad(long double deg)
{
    long double radians = deg * std::numbers::pi_v<long double> / 180;
    return radians;
}
// 用于自定义类型
struct mytype
{
    unsigned long long m;
};
constexpr mytype operator""_mytype(unsigned long long n)
{
    return mytype{n};
}
// 用于产生副作用
void operator""_print(const char* str)
{
    std::cout << str << '\n';
}
#if __cpp_nontype_template_args < 201911
std::string operator""_x2 (const char* str, std::size_t)
{
    return std::string{str} + str;
}
#else // C++20 字符串字面量运算符模板
template<std::size_t N>
struct DoubleString
{
    char p[N + N - 1]{};
    constexpr DoubleString(char const(&pp)[N])
    {
        std::ranges::copy(pp, p);
        std::ranges::copy(pp, p + N - 1);
    }
};
template<DoubleString A>
constexpr auto operator""_x2()
{
    return A.p;
}
#endif // C++20
int main()
{
    double x_rad = 90.0_deg_to_rad;
    std::cout << std::fixed << x_rad << '\n';
    mytype y = 123_mytype;
    std::cout << y.m << '\n';
    0x123ABC_print;
    std::cout << "abc"_x2 << '\n';
}

1.570796
123
0x123ABC
abcabc

标准库

标准库中定义了以下字面量运算符：

缺陷报告

下列行为变更缺陷报告被追溯应用于先前发布的 C++ 标准。