在运行时选择正确的模板专门化

choose correct template specialization at run-time

本文关键字：专门化 运行时 选择      更新时间：2023-10-16

我有

template <int i> struct a { static void f (); };

，在代码的不同位置进行特化。对于仅在运行时已知的i，我如何调用正确的a<i>::f ?

void f (int i) { a<i>::f (); } // won't compile

我不想在一个大的switch中列出i的所有可能值。

编辑:

我想到了

#include <iostream>
template <int i> struct a { static void f (); };
struct regf {
  typedef void (*F)();
  enum { arrsize = 10 };
  static F v[arrsize];
  template < int i > static int apply (F f) {
    static_assert (i < arrsize, "");
    v[i] = a<i>::f;
    return 0;
  }
};
regf::F regf::v[arrsize];
template <int i> struct reg { static int dummy; };
template <int i> int reg<i>::dummy = regf::apply<i> ();
void f (int i) { return regf::v[i] (); }
#define add(i) 
  template <> struct a<i> : reg<i> { 
    static void f () { std::cout << i << "n"; } 
  };
add(1)
add(3)
add(5)
add(7)
int main () {
  f (3);
  f (5);
}

但是它崩溃了(我是否错过了强制实例化的东西?)，我不喜欢dummy不是static const(并且使用内存)，当然arrsize比必要的大。

实际问题:有一个函数generate (int i)调用a<i>::generate ()来生成类a<i>的实例，i只在运行时给出。设计(类a<i>)是给定的，它们继承自基类，并且可以在代码的任何时间任何地方添加更多的专门化，但我不想强迫每个人手动更改我的generate (i)，因为这很容易被遗忘。

我不确定这是您可以得到的最佳解决方案，因为可能有更好的设计，无论如何，您可以使用一些元编程来触发函数的实例化和注册:

// in a single cpp file
namespace {
template <unsigned int N>
int register_a() {         // return artificially added
   register_a<N-1>();      // Initialize array from 0 to N-1
   regf::v[N] = &a<N>::f;  // and then N
   return N;
}
template <>
int register_a<0>() {
   regf::v[0] = &a<0>::f;  // recursion stop condition
   return 0;
}
const int ignored = register_a<regf::arrsize>(); // call it
}

该代码将实例化函数并注册指向静态成员函数的指针。伪返回类型需要能够在静态上下文中强制执行函数(通过使用该函数初始化静态值)。

这很容易导致静态初始化失败。虽然regf::v是可以的，但是在静态初始化期间，任何依赖于regf::v(包含适当指针)的代码都必然会失败。您可以使用常用的技术来改进它…

从您实际发布的点点滴滴来看，我的猜测是您正在尝试使用一个抽象工厂，并从每个具体工厂自动注册。有更好的方法来解决这个问题，但我认为这个答案解决了你的问题(我不确定这是否解决了你的问题)。

你必须这么做。模板在编译时解析和实例化。除此之外，switch不一定是低效的。它通常编译成一个开销很小的查找表。

但是，您可以使用递归模板魔术来嵌套if/else块，以替换编译器为您生成的switch块。但是普通的switch应该更具可读性。当然，除非你真的有成千上万的病例。

无论哪种情况，您都需要知道i在编译时可以拥有的一组值，因为编译器需要知道要实例化哪些模板。

你不能在运行时选择模板特化，它们是在编译时定义的。

解决调度问题的常用方法是switch(如您所猜测的)或int到函数指针的vector或map。

不，编译器需要在编译时实例化模板，因此它需要在编译时知道i的值

不能，因为模板实例化是在编译时完成的。

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