'if' 带有模板参数或 SFINAE 是首选？

Question

首选是这样的：

template<typename T>
bool isNotZero(const T &a)
{
    if (std::is_floating_point<T>::value) return abs(a) > std::numeric_limits<T>::epsilon();
    else return a;
}

或者这个：？

template<typename T>
std::enable_if<std::is_floating_point<T>::value, bool>::type
isNotZero(const T &a) { return abs(a) > std::numeric_limits<T>::epsilon(); }

template<typename T>
std::enable_if<std::is_integral<T>::value, bool>::type
isNotZero(const T &a) { return a; }

我通常使用第一种来避免许多版本的功能。

我相信是完全一样的。

第一个版本在操作码阶段优化，第二个版本在模板实例化阶段。

Answer 1

我相信是完全一样的。

我不会说一模一样。

在第一个版本中，您使用的条件语句在运行时评估，但决定执行哪个分支的条件可以（并且是）在 编译时。

因此，无论输入的类型是什么，您的两个分支都必须编译并且将被编译，即使我们在编译时知道其中只有一个会被执行而另一个会死 - 我希望编译器会在这里发出警告。

在第二种情况下，您只需编译（当然是执行）适合输入类型的内容。在我看来，这使得第二种方法更胜一筹。

现在，即使在这种特殊情况下，您选择哪种方法可能没有区别，由编译时条件决定的条件执行应该通过编译时构造来表示 - SFINAE 和模板重载，而@987654322 @ 应该用于依赖于系统运行时状态的条件。

第一种方法是不可能的，例如，如果条件的两个分支包含仅在执行相应分支时编译的代码。考虑这两种类型：

struct X
{
    X(int) { }
};

struct Y
{
    Y() { }
};

还有如下函数模板：

template<typename T>
T foo(const T &a)
{
    if (std::is_constructible<T, int>::value)
    {
        return T(42);
    }
    else
    {
        return T();
    }
}

现在以下调用都不合法：

foo(X()); // ERROR! X is not default-constructible
foo(Y()); // ERROR! Y is not constructible from an int

仅此一点就表明，处理编译时条件执行的适当工具通常是模板重载 + SFINAE（或可能涉及类模板特化的等效结构）。

当然，有退化案例（例如这个）允许您使用其他工具，但如果我们正在寻找概念上正确的设计指南，我相信这里有一个明显的赢家。

如果 C++ 中存在 static if 之类的东西，情况当然会有所不同，但目前情况并非如此 - 似乎在不久的将来也不会。

Answer 2

目前，我更喜欢使用 SFINAE。使用 SFINAE 不需要任何优化，因为您明确允许根据情况仅调用其中一个函数。无需执行优化，因为将在运行时调用适当的函数而无需做出决定。

使用if 条件语句使程序有责任在运行时做出决定。当然，这个可以被优化掉，但可能不会。无论针对特定模板参数实际执行哪个分支，都可能导致编译两个分支。这意味着对于任何给定的模板参数，每个分支中的代码在语法和语义上都必须正确。

也许有一天我们会有一个static if，它允许你编写if 语句作为编译时条件，但目前有一些strong feelings about this：

最近为 C++ 提出的static if 特性存在根本缺陷， 并且它的采用对于该语言来说将是一场灾难。

但是，在不久的将来（目标是围绕 C++14 发布）我们可能会拥有 constraints（又名概念精简版），它允许您编写如下函数：

template<Floating_point T>
bool isNotZero(const T &a) { return abs(a) > std::numeric_limits<T>::epsilon(); }

template<Integral T>
bool isNotZero(const T &a) { return a; }

相当于写：

template<typename T>
  requires Floating_point<T>()
bool isNotZero(const T &a) { return abs(a) > std::numeric_limits<T>::epsilon(); }

template<typename T>
  requires Integral<T>()
bool isNotZero(const T &a) { return a; }

Floating_point 和 Integral 约束只是在其模板参数上的 constexpr 谓词，它们在编译时检查并参与重载决议。这将是编写这样一组函数的首选方式。