实例化模板时短路？答案

【问题标题】：Short-circuiting while instantiating template?实例化模板时短路？
【发布时间】：2011-06-03 18:54:49
【问题描述】：

考虑一下这段代码sn-p，

template<bool b>
struct other
{
    static const bool value = !b;
};

template<bool b>
struct test
{
    static const bool value = b || other<b>::value;
};

int main()
{
      bool value = test<true>::value;   
}

编译器是否在上述情况下实例化other<true>，而实例化似乎完全没有必要？或者仅仅因为我写了语法other::value，编译器必须实例化它，而不管它对test<true>::value的值的计算毫无贡献？

我想听听，a) 标准要求什么，以及 b) 各种编译器 实际上 实现了什么？标准中的相关部分将不胜感激。

【问题讨论】：

根据“C++ 模板：完整指南”第 307 页，看起来，至少根据标准，不，编译器不会短路这个表达式，并且确实会评估两者分支机构。我不确定这是为什么或者这里更普遍的原则是什么，但这可能至少是您问题的部分答案。
标准不允许他们在这里做“短路”。这就是为什么你需要自己实现它，就像done here。原因很简单：您需要知道other::value 的类型以及它是否完全可以转换为bool 并且有意义。为此，other 需要被实例化。如果它的类型会屈服于被调用的重载op|| 怎么办？那么初始化器将是无效的。

标签： c++ templates instantiation short-circuiting

【解决方案1】：

注意由于C++11中引入了constexpr函数，可以实现短路：

template<bool b>
constexpr bool test_other();

template<bool b>
struct test
{
    static const bool value = b || test_other<b>();
};

int main()
{
    bool value = test<true>::value;
}

...虽然test_other() 未定义，但编译器不会尝试调用它。

很遗憾，这不适用于consteval。在这种情况下，第一级“测试设施”test 本身必须是一个函数：

template<bool b>
consteval bool test_other();

template<bool b>
consteval bool test()
{
    return b || test_other<b>();
};

int main()
{
    bool value = test<true>();
}

【讨论】：

【解决方案2】：

根据 C++ 规范，$14.7.1/4 部分：

"一个类模板特化是如果类隐式实例化类型在上下文中使用需要一个完全定义的对象键入 或如果类类型影响语义程序；特别是，如果一个类型为类的表达式模板专业化涉及重载决议”

在您使用短路说明的情况下，该类必须具有完整的类型，因为您正在查看它的内部以找到 value 静态成员。这会阻止编译器使表达式短路。

至于在实践中实际发生了什么，我不确定，因为我看不出编译器不进行实例化是如何逃脱的。例如，假设other 的实例化如下所示：

template <bool B> struct other {
    typedef int value;
};

在这里，您的程序格式错误，因为 other::value 是一个类型，而不是一个值，但是编译器无法在没有实际执行实例化的情况下诊断错误。

【讨论】：