模板之长整数映射为型别

小咪咪 2022-08-14 01:00 194阅读 0赞

template <int v>
    struct Int2Type
    {
    	enum { value = v };
    };

Int2Type会根据引数所得的不同数值产生不同的型别。这是因为“不同的 template 的具现体”本身是“不同的类型”。因此 Int2Type<0> 不同于 Int2Type<1>，以此类推。用来产生型别的那个数值是一个枚举值。

符合下列两个条件便可使用 Int2Type:

1 有必要根据某个编译期常数调用一个或数个不同的函数

2 有必要在编译器实施“分派”（dispatch）

执行期的分派可使用 if-else 或 switch 语句。但 if-else 语句要求每一个分支都得编译成功，即使该条件测试在编译期才知道。

假设你设计一个泛型容器 NiftyContainer，他将元素型别参数化：

template <typename T, bool isPolymorphic>
    class NiftyContainer
    {
    public:
    	void DoSomething()
    	{
    		T *pSomobject = ..;
    		if (isPolymorphic)
    		{
    			T *pNewObj = pSomobject->Clone(); // virtual function :Clone
    			//...polymorphic algorithm...
    		}
    		else
    		{
    			T *pNewObj = new T(*pSomobject); // copy constructor,no virtual function
    			// ... non-polymorphic algorithm 
    		}
    	}
    };

编译器很勤劳的编译 if-else 的每个分支，如果你想通过 isPolymorphic 来编译自己选择的代码块是不能实现的。

例如 isPolymorphic 为 false 你并未定义虚函数 Clone ，这时编译不会成功。即使我们定义了虚函数 Clone 和 Copy 构造，编译会生成 if - else 所有分支代码，这很显然不会减少生成的代码量。

通过 Int2Type 可以提供一个方案。

template <typename T, bool isPolymorphic>
    class  NiftyContainer
    {
    private:
    	void DoSomething(T *pObj, Int2Type <true>)
    	{
    		T *pNewObj = pObjt->Clone();
    		//...polymorphic algorithm...
    	}
    	void DoSomething(T *pObj, Int2Type<false>)
    	{
    		T *pNewObj = new T(*pObj); // copy constructor
    		// ... non-polymorphic algorithm 
    	}
    public:
    	void DoSomething(T *pObj)
    	{
    		DoSomething(pObj, Int2Type<isPolymorphic>（）); // 注：传入 Int2Type<isPolymorphic>() 临时对象
    	}
    };

编译器不会去编译一个未被用到的 template 函数。根据 isPolymorphic 值，编译期会选择编译指定的函数。

例如 isPolymorphic 为 true，编译器选择编译 DoSomething(T \*pObj, Int2Type<true>) 函数，而不会编译 DoSomething(T \*pObj, Int2Type<false>) 。

class MyClass {};
    
    int main()
    {
    	NiftyContainer<MyClass, false> container;
    	MyClass myObj;
    	container.DoSomething(&myObj);
    
    	return 0;
    }