删除未使用的模板实例化的静态成员

我目前参与STM32平台上的嵌入式C++开发。我们的团队正在评估使用模板来参数化各种低级硬件设备的驱动程序。

所有有效的模板专门化都是预先已知的，因此我们可以在实现文件中显式地给出所有有效的专门化（实现和声明分开）。事实上，对我们来说，显式专业化非常有用，因为它有助于记录可行的参数集。

// file i2c_dev.h
template<typename traits>
struct i2c_dev
{
public:
   static void init();
   static void send();
   static bool busy();
   ...
private:
   static i2c_transfer periodic_transfer; // class with used-defined constructor
};
// traits class for configuration A
struct i2c_dev_traitsA
{
   enum 
   { 
       I2Cx_BASE    = I2C1_BASE
     , PORTx_BASE   = GPIOB_BASE
     , PORTx_PIN_TX = PB08
     , PORTx_PIN_RX = PB09
   };
};
// traits class for configuration B, different I2C peripherial and pinout
struct i2c_dev_traitsB
{
   enum 
   { 
       I2Cx_BASE    = I2C2_BASE
     , PORTx_BASE   = GPIOA_BASE
     , PORTx_PIN_TX = PA01
     , PORTx_PIN_RX = PA02
   };
};
// file i2c_dev.cpp
// Implementation of template functions
template<typename traits> 
void i2c_devy<traits>::init() { ... }
...
// explcitly specialize for all valid traits classes
template class i2c_dev<i2c_dev_traitsA>;
template class i2c_dev<i2c_dev_traitsB>;

尽管通常只会实际使用其中一个专门化，但链接器会从最终图像中删除为未使用的专门化生成的代码，这正是我们想要的。

然而，每个模板专用化的静态成员变量（上面示例中的periodic_transfer）都保留在可执行文件中，如arm-none-eabi-nm工具生成的内存映射所示。这可能是因为i2c_transfer不是POD，而是具有用户定义的构造函数。当构造函数被移除，将其转换为POD类型时，静态成员也会消失。

有没有一种方法可以删除显式实例化但未使用的模板的静态非POD成员？

谨致问候，Arne

编辑#1：在重新思考这个问题后，我想出了以下解决方案，它显然解决了这个问题。

当类i2c_transfer（事实上，为了清晰和易于使用，它有自己的构造函数）将其数据成员移动到POD基类i2c_transfer_pod中时，如下所示：

 struct i2c_transfer_pod
 {
 protected:
    uint16_t m_size;
    char* m_buffer;
 };
 struct i2c_transfer : public i2c_transfer_pod
 {
 public:
    i2c_transfer();
    i2c_transfer(i2c_direction_enum dir, char*buffer, uint16_t count);
    bool failed();
    bool succeeded();
 };

然后，未使用的i2c_dev<traits>专门化的静态成员也会从最终可执行文件中删除（如映射文件所示）。

编辑#2：尽管回答自己感觉有点蹩脚。。请对拟议的解决方案发表意见。还有更优雅的方式吗？编译器真的（正如我所推测的）优化掉了额外的派生吗？

编辑#3：我结束了这个问题，因为解决方案对我有效。如果能更深入地了解观察到的行为的原因，那就太好了。

有问题的编译器是arm-none-eabi-gcc (Sourcery G++ Lite 2011.03-42) 4.5.2