模板元编程 - 使用 Enum Hack 和 Static Const 的区别

Question

我想知道在使用模板元编程技术时使用静态 const 和 enum hack 之间有什么区别。

EX：（通过 TMP 斐波那契）

template< int n > struct TMPFib {
  static const int val =
    TMPFib< n-1 >::val + TMPFib< n-2 >::val;
};

template<> struct TMPFib< 1 > {
  static const int val = 1;
};

template<> struct TMPFib< 0 > {
  static const int val = 0;
};

对比

template< int n > struct TMPFib {
  enum {
    val = TMPFib< n-1 >::val + TMPFib< n-2 >::val
  };
};

template<> struct TMPFib< 1 > {
  enum { val = 1 };
};

template<> struct TMPFib< 0 > {
  enum { val = 0 };
};

为什么要使用一个而不是另一个？我已经读过在类内部支持静态 const 之前使用了 enum hack，但是为​​什么现在使用它呢？

Answer 1

"enum hack" 对#define 更受限制且足够接近，这有助于将枚举初始化一次，在程序中的任何位置获取enum 的地址是不合法的，而且通常不合法取#define 的地址。如果您不想让人们获得指向您的整数常量之一的指针或引用，enum 是实施该约束的好方法。要了解如何向 TMP 暗示，在递归期间，每个实例将在递归期间拥有自己的 enum { val = 1 } 副本，并且每个 val 将在其循环中具有适当的位置。正如@Kornel Kisielewicz 提到的那样，“枚举黑客”也受到旧编译器的支持，这些编译器禁止对static const 的初始值进行类内规范。

Answer 2

与@Georg 的答案相反，当在专用模板中定义包含静态 const 变量的结构时，需要在源代码中声明它，以便链接器可以找到它并实际给它一个地址供参考。这可能会不必要地（取决于所需的效果）导致不优雅的代码，尤其是在您尝试创建仅标头库时。您可以通过将值转换为返回值的函数来解决它，这也可以打开模板以获取运行时信息。

Answer 3

枚举不是 lval，静态成员值是，如果通过引用传递，模板将被实例化：

void f(const int&);
f(TMPFib<1>::value);

如果你想做纯粹的编译时间计算等，这是一个不受欢迎的副作用。

主要的历史差异是枚举也适用于不支持成员值的类内初始化的编译器，现在大多数编译器都应该修复这个问题。
enum 和 static const 之间的编译速度也可能存在差异。

在提升档案中的boost coding guidelines 和older thread 中有一些关于该主题的详细信息。

Answer 4

对于某些人来说，前者可能看起来不那么简单，而且更自然。如果您使用该类，它也会为自己分配内存，因此您可以例如获取 val 的地址。

一些较旧的编译器更好地支持后者。