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我的意思是,当您实例化一个不是的模板变量时,究竟会生成什么constexpr

考虑一个计算阶乘的基本变量模板:

template<int N>
int fat = N*(fat<N-1>);

template<>
int fat<0> = 1;

int main() {
    return fat<5>;
}

我的直觉是它会产生这样的东西:

int fat0 = 1;
int fat1 = 1*fat0;
int fat2 = 2*fat1;
int fat3 = 3*fat2;
int fat4 = 4*fat3;
int fat5 = 5*fat4;

int main() {
    return fat5;
}

我试图在C++ Insights上查看它,但生成的代码如下所示:

template<int N>
const int fat = N*(fat<N-1>);

template<>
const int fat<0> = 1;

int main()
{
  return fat<5>;
}

...这根本没有帮助。

我的下一个尝试是查看使用godbolt.org生成的(优化的)程序集,看看是否有任何区别:

令我惊讶的是,!模板版本的组装行数大约是手写版本的两倍。GCC 似乎为每个实例化生成一个额外的“保护变量”。Clang 也这样做。

现在,考虑到零开销原则,这些变量应该做一些重要的事情。具体来说,我在编写“展开”版本时错过了一些东西。我想念的这个“东西”是什么?

PS:为了进一步伤害我的大脑,MSVC 采用了相反的方式,为模板版本生成的程序集实际上比没有模板的版本小 3 倍。不过,我无法从生成的程序集中理解很多,所以我把它排除在主要问题之外。

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编译器完全按照您的要求进行操作。变量 fat 作为外部链接,因此每个实例都必须可供任何其他动态链接到该实例的程序访问。所以编译器必须生成代码。

但是如果你声明它static,优化器可以删除额外的实例:

template<int N>
static int fat = N*(fat<N-1>);

template<>
int fat<0> = 1;

int main() {
    return fat<5>;
}

注意:此代码可以用作 Clang 不应该用于 c++ 的示例。clang 模板栈搞砸了,Clang 返回 0.!

自 2016 年以来报告的 Clang 错误:错误 29033

于 2018-08-18T09:10:46.530 回答