c++ - 如何编译非类型模板参数？

Question

我对类型模板参数的编译方式有一定的了解。但是非类型模板是否以相同的方式编译？

例如，使用这样的类型模板:

template<typename T>
class TemplatedClass {
    ..do something with T..
};
TemplatedClass<int> IntClass;
TemplatedClass<char> CharClass;

上面的代码将被编译为单独的 int 和 char 类定义:

class TemplatedClass<int> {
    ..do something with int..
};
class TemplatedClass<char> {
    ..do something with char..
};

当模板化非类型参数时，编译器是否以同样的方式进行？例如:

template<int N>
class NumericClass {
    int array[N];
    ..do something else with N..
};
NumericClass<3> Class3;
NumericClass<5> Class5;

这会为下面的每个数值生成单独的类定义吗？

class NumericClass3 {
    int array[3];
    ..do something else with 3..
};
class NumericClass5 {
    int array[5];
    ..do something else with 5..
};

如果是这样，如果模板参数有大量可能的数值，那不会导致大量臃肿的编译代码吗？我可以在我的核心 API 中使用数字模板定义静态数组类。然后每次我声明一个具有唯一长度值的实例时，它都必须为它编译一个新的类定义。假设我的代码是开放式的，这可能会导致大量编译定义。

据我所知，这仍然是一种鼓励的做法。那么编译器是否有其他方式处理非类型模板？还是以这种方式编译的开销不是那么重要？

Answer 1

每个模板实例在概念上都是不同的实体。编译器可以为每个实例创建不同的代码。模板参数是类型参数还是非类型参数并不重要。编译器可能能够在不同的实例化之间共享代码，并为相同的目标代码提供不同的符号，但肯定没有强制要求这样做(至少在代码已链接)。

因此，以最小化特定于模板参数的代码的方式构建实现可能很重要。例如，将多个实例化的公共(public)代码分解为基类可能是合理的(假设功能必须是成员函数)。对于剩余的代码，将它做得相当小是合理的，这样它就可以被内联，并且如果它小于调用函数并从它们返回所需的代码，则不会产生任何开销。