基于非类型模板参数的重载答案

【问题标题】：Overloading based on non-type template parameter基于非类型模板参数的重载
【发布时间】：2016-01-24 05:46:18
【问题描述】：

我们熟悉基于函数参数的重载。但是为什么我们不能基于非类型模板参数进行重载呢？通过这样的重载，您不必为了重载目的而添加额外的函数参数，这可能会对运行时性能产生负面影响。唉，下面的代码无法编译：

template <bool>
void func() {}

template <int>
void func() {}

int main() {
  func<0>();
}

产生的错误信息是

error: call of overloaded 'func()' is ambiguous
       func<0>();
               ^
note: candidate: void func() [with bool <anonymous> = false]
     void func() {}
          ^
note: candidate: void func() [with int <anonymous> = 0]
     void func() {}
          ^

请注意，这可能比

更有效

void func(bool) {}

void func(int) {}

允许这种用法有什么问题吗？

【问题讨论】：

它在 VS 2013 中对我来说编译得很好。但如果我尝试实际调用其中一个，它会说它是模棱两可的。如果我将int 替换为std::ostream&，那么它就可以正常工作。不过，可能是特定于 VS 的。
你有exact usage scenario (MCVE)吗？如果您不实例化模板，它不会生成任何代码。那么，你如何实例化它们呢？另外，你如何调用那些重载的函数（在第二个 sn-p 中）？
@SergeyTachenov MCVE 中的“C”已经完成。我确信可以创建一个 MCVE。
你可以声明它们；你不能真正使用bool 一个，因为模板参数没有迷你重载分辨率；模板参数类型的有效转换常量表达式的所有内容都同样好。无论如何，如果您确实看到传递给控制重载解决方案的虚拟参数的负面影响，您应该向编译器供应商提交错误，而不是扭曲您的代码（进一步）。
如果调用 func(bool) 与 func<true>() 对您的应用程序的性能产生影响，我会说您的状态非常好。

标签： c++ templates overloading language-lawyer

【解决方案1】：

如果您愿意接受一些添加的语法，您可以使用：

// No default implementation.
template <typename T, T value> struct Impl;

// Implement the bool/true version
template <> struct Impl<bool, true>
{
   void operator()() {}
};

// Implement the bool/false version
template <> struct Impl<bool, false>
{
   void operator()() {}
};

// Implement the int version
template <int N> struct Impl<int, N>
{
   void operator()() {}
};

template <typename T, T value>
void func()
{
   Impl<T, value>()();
};

int main()
{
   func<bool, true>();
   func<int, 10>();
}

免责声明

我不知道这是否会比调用func(true) 更好。

【讨论】：

天啊，你正在创建一个空对象！它“可能对运行时性能产生负面影响”！！（+1，顺便说一句，虽然我个人更喜欢将其设为静态成员函数。）
@T.C.我感到惭愧。看来我太关注无关紧要的琐碎事情了。

【解决方案2】：

Andrei Alexandrescu 在 IIUC 的“现代 C++ 设计”中写到了这个，看起来 std::integral_constant 基本上可以给出你想要的效果，不是吗？与以下内容相比，主要改进是什么？它基本上允许重载（至少是整数类型的）常量。

#include <type_traits>


using tt = std::integral_constant<bool, true>;
constexpr tt t;
using ft = std::integral_constant<bool, false>;
constexpr ft f;


void func(tt) {};

void func(ft) {};


int main()
{
    func(t);
    return 0;
}

【讨论】：

在我的例子中，两个重载都接受func<0>()，除了一个比另一个更匹配。在你的情况下，这不成立。这确实对我的用例产生了影响。
@Lingxi 这也许是你心目中的更好匹配。不在标准中。
@Lingxi 我想知道这一点。 IIUC，您的问题的标题和正文之间存在细微差异。我回答了标题。我相信 T.C. 的评论针对的是身体。

【解决方案3】：

你为什么要这样做？

模板是为不同类型的函数行为相似的情况设计的（例如找到最大值，只要该类型支持运算符'>'，您就可以找到最大值。不管是 int 还是 float 等）。

你应该只是超载而不用担心影响，它没有你想象的那么糟糕。如果函数之间的行为足够不同，则不必费心使用模板

【讨论】：