c++ - 模板参数是如何展开的

Question

我对这个模板的扩展感到困惑 [示例一]。如果在运行时在构造函数中检查 bool b b 存储在哪里？它是否放入私有(private)数据部分[示例二]？或者它是否成为编译时间并删除基于 bool 的分支？或者它只是将作为模板参数传递的内容“粘贴”到 if(b) [示例 3]

例子一:

template<bool b>
    class Test
    {
    public:
        Test()
        {
            if(b)
            {
                // do something
            }
            else
            {
                // do something else
            }
        }
    };

例子二:

class Test
{
public:
    Test()
    {
        if(b)
        {
            // do something
        }
        else
        {
            // do something else
        }
    }

private:
    bool b = true;
};

例子三:

//called with Test<true>

class Test
{
public:
    Test()
    {
        if(true)
        {
            // do something
        }
        else
        {
            // do something else - probably removed due too compiler optimization
        }
    }
};

Answer 1

示例 3 是与编译器正在执行的操作更相似的代码段。重要的是要了解示例 2 是错误的，因为模板参数是在编译时计算的，而不是作为字段注入(inject)到类中。

执行 if(b){ } else { } 其中 b 是模板 bool 参数将需要 的两个分支if 语句既可解析又格式良好，即使编译器很可能优化出与b<不匹配的分支.

---

如果你想要有保证的编译时分支评估，并且如果你只需要采取的分支是格式良好，你可以使用if constexpr(...)在 C++17 中:

if constexpr(b)
{
    // do something
}
else
{
    // do something else
}

...或在 C++14 中实现您自己的 static_if 结构...

...或使用 explicit template specialization在 C++11 中。

我在 CppCon 2016 演讲中介绍了所有这些技术，"Implementing static control flow in C++14" .