创建专用函数模板的最佳方法是什么？

Question

有更好的方法来执行以下操作吗？

#include <iostream>

template <typename T>
T Bar();

template <>
int Bar<int>() { return 3; }

// Potentially other specialisations

int main()
{
    std::cout << Bar<int>() << std::endl; // This should work
    std::cout << Bar<float>() << std::endl; // This should fail
}

该解决方案的问题在于，它在（可以理解的）链接时失败，并出现“对 float Bar() 的未定义引用”等问题。这可能会让其他开发人员感到困惑，因为他们可能怀疑未链接实现文件。

我确实知道另一个潜在的解决方案：

template <typename T>
T Bar() { BOOST_STATIC_ASSERT(sizeof(T) == 0); }

当请求 Bar() 时，这会导致编译器错误，这正是我想要的。但是，我担心从技术上讲，编译器可能会拒绝这一点，就像 gcc 拒绝 BOOST_STATIC_ASSERT(false) 一样，因为它知道无论模板参数如何，它都会失败，因为 sizeof(T)< /code>永远不能为零。

总之，我想知道是否：

1. 还有另一种方法可以做到这一点。
2. 我错了，BOOST_STATIC_ASSERT(sizeof(T)) 实际上在没有实例化的情况下不会失败。
3. 唯一的方法是让它成为如上所述的链接器错误。

Answer 1

这可行：

template <typename T>
T Bar() {
  T::ERROR_invalid_template_argument_;
}

template <>
int Bar<int>() { return 3; }

如果您害怕使用 0，您也可以使用尽可能大的大小：

  static_assert(sizeof(T) == -1, "No specialization");

Answer 2

BOOST_STATIC_ASSERT(sizeof(T) == 0); 在模板实例化之前不允许失败，所以我就这样做。您每次都会触发 BOOST_STATIC_ASSERT(false); ，这是正确的。

---

其原因与两阶段名称查找有关。这本质上是这样的：编译模板时，它会被编译两次。编译器第一次看到模板时，它会编译除依赖于模板参数的表达式之外的所有内容，并且一旦模板参数已知，就会进行第二次编译，从而完全编译实例化。

这就是为什么 BOOST_STATIC_ASSERT(false); 总是失败：这里没有任何依赖项，并且断言会立即处理，就好像该函数根本不是模板一样。 （请注意，MSVC 没有实现两阶段查找，因此在实例化时会错误地失败。）相反，因为 T 是依赖的 (§14.6.2.1)，所以 BOOST_STATIC_ASSERT(sizeof( T) == 0); 是依赖的，在模板实例化之前不允许检查。 （它总是会失败。）

如果编译器试图深思熟虑并提前失败，那么它将是不合格的。你应该能够依赖这个东西。也就是说，如果恐惧战胜了你，那么真正让它等待是微不足道的：

BOOST_STATIC_ASSERT(sizeof(typename T::please_use_specializations) == 0);

这肯定会失败，而且编译器不可能提前正确地“智能”失败。

Answer 3

您可以执行如下操作：

template <typename T>
T Bar()
{ T::unspecialized_method_called; }

这当然假设 T 没有具有给定名称的成员，因此您必须相应地选择“错误消息”（例如，通过违反命名约定）。

Answer 4

将 static_assert 与 c++0x 一起使用，

template <typename T> 
void bar(){
 static_assert(false, " invalid argument type");
}

这会在编译时引发错误。

对于c++ 98/2003，我们可以尝试这个

template <typename T> 
void bar(){
char invalid_arg_[0];
}

数组至少包含一个元素。所以编译器会抱怨。但错误消息可能无法显示发生的情况。

第一个不会是一个选择，因为它总是失败。

Answer 5

如果您使用不带 -pedantic 的 gcc，则需要注意一点，在这种情况下，可能有 sizeof(T) == 0 - 当 T< /code> 是一个零长度数组。

#include <iostream>

#include "boost/static_assert.hpp"

template <typename T>
void Foo()
{
    BOOST_STATIC_ASSERT(sizeof(T) == 0);
    std::cout << "Actually, it is possible to instantiate this." << std::endl;
}

int main()
{
    Foo<int[0]>();

    return 0;
}

在这种情况下，您可以使用以下方法来解决它：

BOOST_STATIC_ASSERT(sizeof(T) == sizeof(T) + 1);

封装这个技巧可能会更好，这可以提高可读性，因为它表达了您的意图：

#define NEVER_INSTANTIATE(T) BOOST_STATIC_ASSERT(sizeof(T) == sizeof(T) + 1);

正如 GMan 所解释的，如果没有实例化，就像 sizeof( T) == 0。然而，这个故事的寓意可能应该是始终使用 -pedantic 进行编译。