c++ - 具有模板化成员函数的类，是同一个类吗？

Question

我对模板化成员函数有点困惑，让我们假设我们有一些带有模板化成员函数的奇怪结构，如下所示:

struct Foo
{
    template <typename T> void f(T t) {};
};

然后，我们将该结构存储到某个标准容器中:

std::vector<Foo> V;

V.push_back(Foo());
V.push_back(Foo());
V.push_back(Foo());
V.push_back(Foo());

下一步；让我们调用模板化成员函数的不同实例:

V.at(0).f<int>(1);
V.at(0).f<char>(2);
V.at(1).f<float>(3.4f);
V.at(2).f<double>(5.6);
V.at(3).f<long>(7);

最后，问题:

¿Foo 类的所有实例都来自同一个类？ 答案似乎是肯定的，但是...第一个 Foo 实例最后有 f 成员函数的两个重载:

[0] Foo::f(int t);
[0] Foo::f(char t);

另一方面，其他 Foo 实例似乎只有一个版本的 f 函数。显然，由于成员函数的差异，每个实例的基类型是不同的。

[1] Foo::f(float t);
[2] Foo::f(double t);
[3] Foo::f(long t);

¿f 函数在哪里实例化？ 显然我们只能从第一个 Foo 实例获取 Foo::f(int t) 函数的地址，因为该函数只属于该实例；其他功能相同。

提前致谢。

Answer 1

所有的重载都是由编译器为Foo::f 成员函数生成的，你可以认为它是手工写出来的。

重载生成(模板实例化)不是基于实例的，而是基于类的，类本身得到了所有模板实例化(就像编写了不同类型的所有重载一样在类的主体中，对于给定的类型 T)

所以你的情况是这样的:

struct Foo 
{     
   template <typename T> void f(T t) {}; 
}; 

将成为(概念上)

struct Foo 
{     
   void f<int>(int t) {}; 
   void f<char>(char t) {}; 
   void f<float>(float t) {}; 
   ...
   /// all the other uses of f with different types, anywhere in your code.
}; 

这是人们反对模板的原因之一，它被称为“代码膨胀”。