模板元魔法

Question

我最近遇到了一种基于数据类型“概念”的调度模式（我认为这是术语概念的正确使用，如果不是，属性？？）。

在我看来，它比我以前见过的类型更复杂，至少在优化之前，引入了临时变量和函数调用。我的问题是（1）这一切真的都得到了优化吗？ (2) 这是进行这种基于类型的调度的“最佳”方法吗？

我正在阅读的代码涉及迭代器类型，因此我将继续使用它作为模式的示例。下面的函数 iter_kind 接受任何类型的变量并返回特定“概念”类型的虚拟变量。类似random_access_iterator_kind，或者如果_Iter是非迭代器类型null_iterator_kind。

template <typename _Iter>
    INLINE_CALL typename iterator_traits<_Iter>::iter_kind iter_kind(_Iter&)
{
    typename iterator_traits<_Iter>::iter_kind _ret;
    return ( _ret );
}

它通过特化 iterator_traits 类使用通常的元魔法来工作。我对所有这些东西都很满意。

iter_kind 用于委托特定函数的不同实现，例如：

template <typename _Iter, typename _Pred>
    _Iter binary_search(_Iter head, _Iter tail, _Pred pred_less)
    {
        binary_search_impl(head, tail, pred_less, iter_kind(head));
    }

template <typename _Iter, typename _Pred>
    _Iter binary_search_impl(_Iter head, _Iter tail, _Pred pred_less,
                             random_access_iterator_kind)
    {  // actual implementation...
    }

template <typename _Iter, typename _Pred>
    _Iter binary_search_impl(_Iter head, _Iter tail, _Pred pred_less,
                             bidirectional_iterator_kind)
    {
        assert(false);  // can't do bin search without random access iters!!
    }

Answer 1

是的，这些东西确实都被优化掉了。编译器是专门为在完成后消除这些垃圾而编写的，因为这是一个常见的技巧。以这种方式完成函数和重载是因为，它比任何其他方式都要容易得多。这是标准库实现中常用的技巧。

Answer 2

嗯，不，这不是最好的方法。您可以在编译时选择正确的重载，如下所示：

 template <typename _Iter, typename _Pred>    
   _Iter binary_search(_Iter head, _Iter tail, _Pred pred_less)    
   {        
     binary_search_impl(head, tail, pred_less,
      std::iterator_traits<_Iter>::iterator_category());    
   }

更好的方法是在实际函数的签名中使用 SFINAE，运行时开销为零：基本上您会使用 std::enable_if 在任一迭代器类别上告诉编译器选择哪个重载。