实例化一系列模板化函数或类的便捷解决方案答案

【问题标题】：Convenient solutions to instantiate a series of templated functions or classes实例化一系列模板化函数或类的便捷解决方案
【发布时间】：2017-01-03 07:25:00
【问题描述】：

如果我有 Foo 类，带有一些模板函数，并且想在其 cpp 文件中为一系列其他类型 A, B, C 实例化每个函数，我目前必须编写每个函数，这可能容易出错如果我想添加或删除一个类型，每次更新都很烦人。是否有任何宏技巧或元编程技术可以提供帮助？

类似：

//Foo cpp
template <typename T>
T Foo::add(T t0, T 01) {
    return t0 + t1;
}

INSTANTIATE_TEMPLATE(Foo::add, A, B, C)

会生成：

template A Foo::add<A>(A t0, A t1);
template B Foo::add<B>(B t0, B t1);
template C Foo::add<C>(C t0, C t1);

【问题讨论】：

所有实例化的实现都一样吗？因为如果它们是你不需要为每种类型声明它们。如果您想要一个方便的函数而不是为每种类型实例化模板，那么实现必须相同。
实现都是一样的，但是（如果我错了，请纠正我）我仍然需要以这种方式声明它们以用于库/外部。
你不需要。如果模板在头文件中，那么它将在第一次使用时为每种类型实例化。所以Foo::add <A> 将在第一次被调用时被实例化。
但是我需要在编译后调用这些函数，我实际上并没有在我的 c++ 代码中使用它们，所以它们永远不会被隐式实例化。所以我需要明确地实例化它们。
如果模板是在头文件中实现的，那么正在编译包含您的头文件的文件的“其他编译器”将隐式地使模板实例化。如果模板的实现在 cpp 文件中，则“其他编译器”无法访问它，因此无法隐式实例化它。

标签： c++ macros metaprogramming

【解决方案1】：

假设你想显式实例化你的模板

template <typename T>
T Foo::add(T t0, T t1) {return t0 + t1;}

技术是

int Foo::add<int>(int, int);    // instantiate for T = int
double Foo::add<double>(double, double);    // instantiate for T = double

这和专业化完全不同

template<> std::string Foo::add<std::string>(std::string x, std::string y)
   {return y+x;};
    // assume we want add<std::string>() to append the first string to the second,
    //  not the second string to the first

【讨论】：

【解决方案2】：

您可以使用 odr-used 您的函数执行模板可变参数辅助函数并实例化该函数，例如（假设您可以默认构造您的类型，）

template <typename ... Ts>
void add_instantiator(Foo& foo)
{
    int dummy[] = {0, (static_cast<void>(foo.add<Ts>({}, {})), 0)...};
    static_cast<void>(dummy); // Avoid warning for unused variable
}

template void add_instantiator<A, B, C>(Foo&);

或者在 C++17 中使用折叠表达式：

template <typename ... Ts>
void add_instantiator(Foo& foo)
{
    (static_cast<void>(foo.add<Ts>({}, {})), ...);
}

【讨论】：