C++：函数参数或模板参数答案

【问题标题】：C++: Function argument or template parameterC++：函数参数或模板参数
【发布时间】：2021-05-16 13:48:58
【问题描述】：

我有一个类myclass，它依赖于一些int，例如，设置向量成员的大小。我可以将其实现为non-type template parameter

template<int sz>
class myclass {
...

或

class myclass {
...

然后在构造函数或其他类方法中简单地使用sz作为参数。

在很多情况下两者都可以。在其他一些情况下（例如，如果myclass 使用sz 作为非类型模板参数引用其他模板化类或函数），则只有第一个选项有效。 在两者都可以工作的情况下，选择其中一个的可能原因是什么？

除了我未来的新编码之外，这也会影响我如何处理我已经拥有的一些代码……是努力将一种实现类型“转换”为另一种，还是保持原样现在。

我不仅要询问差异（例如，编译时分配与运行时分配），还要询问这些差异如何使一个或另一个选项更可取。

【问题讨论】：

除了构造函数之外还有什么需要知道值的吗？您对影响类型的值是否满意？您是否同意该值必须是编译时常量。
只是一个元素：myclass<1>和myclass<2>是两种不同的类型；非模板myclass 的两个对象（第一个用1 初始化，第二个用2 初始化）是相同类型的对象。没有最好或最差：不同的需求带来不同的解决方案。
不是反对者，但如果没有对您的特定用例的描述，“prefer”和“preferable”这两个词几乎没有意义。
我研究了一下，差点给出了我的“意见”作为答案，但仔细想想也没有对错。如果您阅读此问题stackoverflow.com/questions/5979723/… 及其 cmets，您会得出结论，您可能正在调用 UB。（有一点来自英特尔的人说有些案例甚至不应该编译）
@HolyBlackCat - 1) 到目前为止，只有构造函数。但我预见我将来会在其他方法中需要它。 2）我不明白这个问题。 3) 你区分 constant 和 constant expression 吗？如果不是，我不明白这个问题......我应该可以接受该值必须是编译时常量，否则模板版本根本无法工作。

标签： c++ templates non-type-template-parameter

【解决方案1】：

首先，重叠（“两者都可以工作”）比您想象的要小。你不能制作一个包含类模板的各种特化的容器（没有type-erasure tricks）。任何使用myclass 作为参数或返回类型的函数，如果myclass 是模板，则必须命名为specialization 或templated。仅当大小为 constant 表达式时，即使是纯本地用法也会重叠。

如果这些问题都没有影响您的工作，那么还有性能影响。使用类模板的多个实例化可能会增加 binary 的大小，尽管积极的内联可能会降低成本。使用运行时参数可能会引入额外的 runtime 开销，尽管激进的内联也可能会减少这种开销。您也无法避免使用单一类型的堆分配（除非您施加最大容量——您总是为此付费）。

【讨论】：

1) “重叠比你想象的要小”......也许，我没有详尽地考虑这些选项。 2）有趣的链接问题。还是要理解这个OP的联系。
3) 你的暗示（myclass 是一个模板）+（f 使用myclass）=>（f 是一个模板或专业化）在逻辑上与我所说的相同（其他X 模板化类或函数使用sz 作为非类型模板参数）+（myclass 指的是X）=>（myclass 是一个模板），但带有命题（myclass 是模板）作为premise instead of the conclusion。所以我想在回答这个 OP 时没有考虑到它的发生率。 4）我必须测试你提到的因素的发生率。谢谢！
@sancho.sReinstateMonicaCellio：“我的客户必须被模板化”当然是相关的，因为如果你需要，比如说，被虚函数或主函数调用，它会影响你是否想要你的要模板化的“类型”。并非所有设计都是自下而上的。