c++ - 模板中的 float 转换

Question

采用这个函数模板:

template <typename T>
T divby2(T a)
{
  return .5 * a;
}

是否存在一种方法来指定 (.5)，double 常量，以便它不会在运行时转换为 T 当T != double(比如，当T 是float)时？

关于 .5 常量的替代规范的一些想法:

template <typename T>
T divby2(T a)
{
  return T(.5) * a;
}

template <typename T>
T divby2(T a)
{
  return (T(1) / T(2)) * a;
}

Answer 1

在运行时没有关于转换的决定。是否将值转换为另一种类型的决定是在编译时做出的。

• .5 将是 double ，无论如何。
• a 将是您拥有的任何模板特化，即 T
类型
• 乘法的结果类型(我们称它为 X)将是 operator*(double, T) 给出的任何类型。所有内置数字的 double ，除了 long double，它给出一个 long double
• 由于您返回的是 T，因此乘法返回的 X 将转换为 T
• T(0.5) 永远是 T。

如果这些转换中的任何一个或 operator* 未定义，则会出现编译时错误。类型与运行时无关(除非你有虚函数之类的)。

对于您的评论:T(.5) 是类型 T 的表达式。值 的转换将概念上发生在运行。但是，允许编译器对其进行优化，例如如果 T 是 int，编译器将用 int(.5) 实例化 T(.5) 并立即将其优化为 0。

根据您的问题，我假设您可能不了解模板的性质。与某些其他语言中的通用函数不同，模板在编译时 进行评估和实例化。模板实例化意味着，编译器为您使用模板的每种类型生成独立的函数。所以例如如果您在不同的地方使用 T=double、T=int 和 T=long double 函数，就好像您已经编写了三个功能:

double divby2(double a)
{
  return .5 * a;
}

int divby2(int a)
{
  return .5 * a;
}

long double divby2(long double a)
{
  return .5 * a;
}

在第一个函数中，根本不会发生任何转换，因为一切都是 double 的。在第二个函数中，编译器知道 double 乘以 int 得到 double，但是 double 被转换回 int。您可能会收到有关此的警告。在第三个函数中，double 和 long double 相乘得到 long double。由于返回类型也是 long double，所以一切正常，您不会收到警告。