在编译时排除部分函数模板答案

【问题标题】：Exclude part of function template during compile time在编译时排除部分函数模板
【发布时间】：2016-11-12 09:27:33
【问题描述】：

请考虑以下代码。它是一个函数模板，根据其位宽对T 类型进行操作。实际代码更复杂，但这无关紧要：

template <typename T> T MyFunc(T t)
{
   constexpr const uint8_t typeBitCount = sizeof(T)*8;

   // more code here that works fine for all widths

   if (typeBitCount >= 32)
   {
      if (...)
      {
         return t >> 16; // warning right shift count >= width of type
      }

      if (typeBitCount >= 64)
      {
         if (...)
         {
            return t >> 32; // warning right shift count >= width of type
         }
      }
   }
}

我也将它与 8 位类型一起使用。在这种情况下，我会收到警告（请参阅注释行）。不幸的是，即使使用constexpr，C++ 也无法在编译期间评估if 条件。我可能会压制警告，但这对我来说似乎很老套。我宁愿在编译时排除有问题的代码。

如何解决这个问题（可能不会破坏代码并且不会产生冗余）？

我使用的是 GCC 5.4.0。

【问题讨论】：

所有代码都必须编译。取决于typeBitCount 的选择只发生在运行时，而不是编译时。因此，当编译器遇到这些行时，您会收到警告。
这很清楚。问题是如何尽可能干净地解决这个问题。
如果你有一个 C++14 编译器，你也许可以将整个函数变成一个 constexpr 函数并让它评估一个编译时间（取决于“这里的更多代码...... “ 部分）。这可能会解决你的一些问题。或者您可以将函数专门用于 8 位类型，并将常见的“这里有更多代码...”部分放在单独的函数中。
在 C++14 之前，您需要引入一个模板化的帮助类，其中一个模板参数是一个整数值，等于sizeof(T)（或sizeof(T)*8），并且（可能是静态的） ) 成员函数来执行所需的操作。然后使用模板部分特化为sizeof(T) 的每个有效值实例化该类及其函数。这意味着您不能“不将代码分解成碎片”就可以逃脱，但这是寻求编译时机制的代价 - 模板（部分）专业化是基本的编译时机制，在运行时完成使用if
@Some程序员老兄：使用C++14我实际上可以制作函数constexpr。但是警告仍然存在。

标签： c++ c++11 templates bit-shift compile-time

【解决方案1】：

我会计算有问题的转变，以便：

当要执行移位时，它具有所需的值 32，

如果不应该执行，它有一些小的值0：

....
constexpr uint8_t shift2 = (typeBitCount >= 64) ? 32 : 0;
....
if (typeBitCount >= 64)
  {
     if (...)
     {
        return t >> shift2;
     }
  }
....

【讨论】：

【解决方案2】：

您可以使用类似于this answer 的部分模板特化来使用仿函数实现依赖于类型大小的函数：

// Base implementation for unsupported size and type.
template <typename T, size_t TSize>
class MyFuncImpl;

// 32-bit specialization.
template <typename T>
struct MyFuncImpl<T, 4>
{
    T operator()(const T t) const
    {
        return t >> 16;
    }
};

// 64-bit specialization.
template <typename T>
struct MyFuncImpl<T, 8>
{
    T operator()(const T t) const
    {
        return t >> 32;
    }
};

// Calling this functor will calculate the correct bit-shift at compile time and not emit warnings.
template <typename T>
T MyFunc(const T t)
{
    return MyFuncImpl<T, sizeof(T)>()(t);
}

您还可以为 8 位和 16 位类型添加额外的特化。你可以这样使用它：

int main()
{
    uint32_t test1 = 1235434;
    std::cout << MyFunc(test1) << std::endl;

    return 0;
}

【讨论】：

【解决方案3】：

我终于在没有任何模板的情况下解决了这个问题。我改用普通重载。我将代码分成几部分，每种类型都有一个函数，将这些函数从 64 位宽度级联到 8 位宽度。

【讨论】：