CRTP 模式不会触发完整的模板实例化答案

【问题标题】：CRTP pattern doesn't trigger full template instantiationCRTP 模式不会触发完整的模板实例化
【发布时间】：2020-01-09 16:59:16
【问题描述】：

我创建了一个模板类，它在发生实例化时触发运行时文本输出：

template<typename T>
struct verbose {
    verbose()
    {
        std::cout << "Instantation occured!" << std::endl;
    }
};

template<typename T>
struct base
{
    inline static verbose<T> v;
};

当我强制创建实例化时，它会显示一个输出：

template struct base<int>;
//output: Instantation occured!

(Check on Wandbox).

另一方面，当我将它与 CRTP 模式一起使用时，似乎不会发生实例化：

class test : public base<test>
{
};

(Check on Wandbox)

这种行为符合 ISO 标准吗？我可以以某种方式强制进行实例化，而不需要我的模板类 (base) 的用户编写额外的代码吗？对我来说，重要的是静态变量构造函数的副作用。

【问题讨论】：

当您说“实例化”时，您是指模板实例化还是创建对象的实例？因为您编写的代码是后者，而不是前者。在模板实例化期间无法获取消息，因为这是一个编译时过程，而不是运行时过程。
你不能用静态断言得到消息
@NicolBolas 目的是在程序初始化期间获取消息，这在显式实例化 base<int> 时有效，但在执行 CRTP 时无效。见wandbox.org/permlink/yp5bGnsCTDcHMtrY。
@Yamahari 不在有效程序中。如果您看到来自static_assert 的消息，则说明您的程序格式错误。
Odr 使用v（例如在析构函数或构造函数中）。

标签： c++ c++17 crtp

【解决方案1】：

您的 CRTP 使用属于隐式实例化：

当代码在上下文中引用需要完全定义类型的模板时，或者当类型的完整性影响代码时，并且该特定类型尚未显式实例化，就会发生隐式实例化。例如，当构造此类型的对象时，而不是构造指向此类型的指针时。

这适用于类模板的成员：除非该成员在程序中使用，否则不会实例化，并且不需要定义。
_cppreference

在第二段之后，由于从未实际使用过base<test>::v，因此实际上不会发生base<test>::v 的实例化。

由于需要使用来生成其实例化，因此需要额外的代码来获得所需的输出。例如，您可以向base 添加一个构造函数：

template<typename T>
struct base
{
    inline static verbose<T> v;
    base() { (void)&v; }
};

仅此一项不足以根据test 的定义单独触发您的输出。然而，如果你的程序试图从test创建一个对象，那么构造函数的形成将导致模板的构造函数被使用，从而base<test>::v将被实例化。

【讨论】：

因此，根据您的回答，我假设我必须要求“我的模板类（基础）的用户编写附加代码”。或者只是找到另一种方法来让我的班级用户变得懒惰；）
如果您的班级用户实际上尝试从test 创建一个对象，那么您可以向base<> 添加一些内容以获取您的输出。答案已更新。