不使用模板参数的 C++ 模板类方法

Question

我有一个具有 M 个方法的类，并且只有一个方法对 std::array 执行只读操作。其余的 M-1 方法不使用 std::array。代码如下。假设我无法解散这门课。

我担心的是:

1. 这段代码有点难看，因为如上所述，只有 1 个方法使用参数 N。
2. 如果我用不同的 N 实例化 Bar 100 次，那么代码不会变得臃肿吗？就像我说的，只有 1 个方法使用参数 N，但我的理解是我将获得 99*(M-1) 个实际上相同方法的额外拷贝。

话虽这么说，使用 vector 或 C 数组来避免模板是标准做法吗？我会牺牲任何潜在的性能吗？

//bar.h
template<int N>
class Bar
{
  public:
    Bar(const std::array<Foo, N>& arr);
    void method_one();
    void method_two();
    void method_three();
    ...
  private:
    const std::array<Foo, N> arr_;
};

template<int N> Bar<N>::Bar(const std::array<Foo, N>& arr) :
  arr_(arr)
  {}

template<int N> void Bar<N>::method_one()
{
   //....
}

template<int N> void Bar<N>::method_two()
{
   //....
}

//etc

Answer 1

首先，您的编译器可能(或可能被诱导)折叠相同的函数，即使它们具有不同的签名。
这是否合法(以及如何强制执行)，请参见此处:

Do distinct functions have distinct addresses?
Is an implementation allowed to site two identical function definitions at the same address, or not?

接下来，如果模板的成员独立于模板参数，请考虑将它们移至基类:

class Bar_base {
    // Move everything here not dependent on template-arguments.
    // Can be done multiple times if useful
}
template<int N> class Bar : public Bar_base {
    // Everything dependent on `N`, and maybe some using-declarations
    //  for proper overloading
}

标准库的所有实现都广泛地执行此操作，如果您查看 <iostream> ，它甚至被编入标准中。