实例化模板时短路？

Question

考虑这个代码片段，

template<bool b>
struct other
{
    static const bool value = !b;
};

template<bool b>
struct test
{
    static const bool value = b || other<b>::value;
};

int main()
{
      bool value = test<true>::value;   
}

当实例化似乎完全没有必要时，编译器是否会在上述情况下实例化 other ？或者仅仅因为我编写了语法 other::value，编译器就必须实例化它，无论它对 test值的计算完全没有贡献;::值？

我想听听，a）标准要求什么，以及b）各种编译器实际实现了什么？标准中的相关部分将不胜感激。

Answer 1

根据 C++ 规范，$14.7.1/4 节：

“类模板特化是
隐式实例化，如果该类
类型用于以下上下文中
需要一个完全定义的对象
输入或者如果完整性
类类型影响语义
该计划；特别是，如果
类型为类的表达式
模板专业化涉及
重载解析”

的情况下，该类必须具有完整的类型，因为您要在其内部查找值静态成员。这会阻止编译器短路表达式

。对于实践中实际发生的情况，我不确定，因为我看不出编译器如何能够不进行实例化，例如，假设 other 的实例化看起来是这样。像这样：

template <bool B> struct other {
    typedef int value;
};

在这里，您的程序格式不正确，因为 other::value 是一种类型，而不是值，但编译器在不实际进行实例化的情况下无法诊断错误。

Answer 2

请注意，自从 C++11 中引入了 constexpr 函数，您就可以实现短路：

template<bool b>
constexpr bool test_other();

template<bool b>
struct test
{
    static const bool value = b || test_other<b>();
};

int main()
{
    bool value = test<true>::value;
}

... 虽然 test_other() 未定义，但编译器不会尝试来调用它。

不幸的是，这不适用于 consteval。在这种情况下，第一级“测试工具”test 本身必须是一个函数：

template<bool b>
consteval bool test_other();

template<bool b>
consteval bool test()
{
    return b || test_other<b>();
};

int main()
{
    bool value = test<true>();
}