c++ - C++模板实例化，究竟是什么意思？

Question

现在，我对模板很熟悉，对 SFINAE 之类的东西也有些熟悉，而且我一直想知道当模板被编译器实例化时会发生什么。

当你在 TMP 中做一些事情时，比如 SFINAE，甚至是 TMP 中的简单斐波那契数列，似乎编译器所做的比我在模板实例化下理解的要多。似乎编译器正在执行模板代码。

我的问题是，模板实例化到底是什么，编译器实际执行代码的线在哪里？

编译器创建一个你的模板类型，是我对模板实例化的理解。但在 TMP 中，它的作用似乎远不止于此，这让我感到困惑。

Answer 1

最好把它想象成一堆函数，这就是它的本质。考虑一个 class Type，它在这里表示编译器对类型的内部表示。

template<typename T> class X {
    T t;
};

在运行时 C++ 中，您可以将其表示为

Type* X(Type *t) {
    static std::unordered_map<Type*, Type*> cache;
    if (cache.find(t) != cache.end())
        return cache[t];
    Type* ret = new Type;
    ret->DataMembers.insert("t", t);
    return cache[t] = ret;
}

当然，专业化等需要一些额外的费用。但是，使用这个模型很容易做两件事。

A) 实例化模板相当于函数调用，它恰好发生在编译时，就像constexpr. 当然，一个聪明的编译器可能会做一些其他的优化，但在一般情况下。

B) 它如何扩展到模板提供的任何其他功能。

因为实例化模板是图灵完备的，所以您无法以其他任何方式真正处理它。编译器似乎正在执行它们的原因是因为它是. 它们只不过是语法错误的有限 EDSL 中的函数。