模板参数作为函数说明符和编译器优化

Question

我发现this 的帖子非常有用，我想澄清一下关于编译器优化的一些事情。假设我们有这个功能（和原来的帖子一样）：

template<int action>
__global__ void kernel()
{
    switch(action) {
       case 1:
       // First code
       break;

       case 2:
       // Second code
       break;
    }
}

即使我在编译时调用模板变量未知的函数，编译器是否会在消除无法访问的代码的意义上进行优化——比如创建两个单独的函数？例如：

kernel<argv[1][0]>();

Answer 1

简短回答：不。

模板是在编译时实例化和生成的，因此您不能使用 argv 中的值，因为它们在编译时是未知的。

让我想知道为什么您不只是尝试一下并将该代码扔给编译器 - 它会告诉您模板参数必须是编译时常量。

更新： 由于您在 cmets 中告诉我们，这主要不是关于性能，而是关于可读性，我建议使用 switch/case：

template <char c> void kernel() {
  //...
  switch(c) { /* ... */ }
}

switch (argv[1][0]) {
  case 'a': 
    kernel<'a'>();
    break;
  case 'b': 
    kernel<'b'>();
    break;
  //...
}

由于您必须做出决定的值（即argv[1][0]）仅在运行时才知道，因此您必须使用运行时决定机制。其中，switch/case 是最快的，特别是如果没有太多不同的情况（但超过两个），特别是如果情况之间没有间隙（即'a'，'b'，'c'，而不是 1、55、2048）。然后编译器可以生成非常快的跳转表。

Answer 2

作为模板的新手，我不得不研究一些基本问题。最后我想出了解决我的问题的方法。如果我想根据命令行参数调用带有模板参数的函数，我应该这样做：

if(argv[1][0] == '1')
    kernel<1><<< ... >>>();

if(argv[1][0] == '2')
    kernel<2><<< ... >>>();

我还检查了此类程序的 ptx 文件，发现编译器在这种情况下进行了优化，生成了两个不同的内核函数，而没有 switch 语句。