Alexandrescu
最初設計的一個簡單的模版,現在成了泛型設計的常用手法:
template
<int v>
struct
Int2Type {
???
enum { value? = v };
};
對于每一個不同的常整數,
Int2Type
都代表不同的類型。這是因為不同的模版實例化都代表不同的類型,也就是說
Int2Type<0>
和
Int2Type<1>
是完全不同的。
當你想根據編譯時結果來進行某些抉擇——例如選擇不同的函數——時,你可以依賴一個常整數來幫你完成分派工作,這時
Int2Type
便可以幫你是實現這個方法。
一般來說,你在下面兩個情況中需要使用
Int2Type
:
l
????????
你需要根據編譯時常量來調用不同的函數
l
????????
你需要在編譯時執行分派工作
如果是在運行時執行分派工作,你可以用
if-else
或
switch
語句來簡單的實現。在大部分的時候,這種運行時成本都是微不足道的。但是,有時它們卻不能滿足你的要求。既是是在編譯期可以決定其分支,編譯器還是會勤勞的為你編譯其所有的分支,這也就意味著
if-else
的所有分支必須被成功編譯。有些困惑?繼續看下去:
考慮下面的情形:你設計了一個泛型容器
NiftyContainer
:
template
<class T> class NiftyContainer {
??? ...
};
令
NiftyContainer
容器包含指向
T
對象的指針。為了復制
NiftyContainer
中的一個對象,你可能需要調用
T
的拷貝構造函數(對于非多態類型)或者一個名為
Clone()
的虛函數(對于多態類型)。你可以通過設置一個
bool
類型的模版參數來從類的客戶手里獲得關于多態的信息。
template
<class T, bool isPolymorphic> class NiftyContainer {
???
// Other actions
???
void DoSomething() {
?????? T* pSomeObj = ...;
??????
if(isPolymorphic) {
?????????? T* pNewObj = pSomeObj->Clone();
??????????
// Some polymorphic algorithm
?????? }
??????
else {
?????????? T* pNewObj = new T(*pSomeObj);
??????????
// Some non-polymorphic algorithm
?????? }
??? }
};
問題在于編譯器不會讓你僥幸編譯上面的代碼。例如,如果一個多態類型沒有定義
Clone()
,那么
NiftyContainer::DoSomething
絕對不會通過編譯。盡管在編譯時我們肯定可以對于分支進行判斷,但這畢竟不是編譯器的工作,他只會勤勞的為你編譯出所有的代碼。于是當你試圖調用
NiftyContainer<int, false>::DoSomething
的時候,編譯器還是會停在
pObj->Clone()
上,并且抱怨說:“你在做什么?”
對于非多態類型分支,也有可能發生編譯錯誤。如果
T
是一個多態類型,并且把它的拷貝構造函數設定為
private
的時候(這時一個多態類的良好行為),非多態分支的
new T(*pObj)
就會發生錯誤。
你可能會想,如果編譯器可以不去理會那些不必要的分支就好了,但是看來不太可能。那么,如何是好呢?
其實,方法有很多,
Int2Type
提供了一個簡潔的辦法。它可以根據
true
和
false
來生成兩個不同的類型,而后根據
Int2Type<isPolymorphic>
評估正確的調用。
template
<class T, bool isPolymorphic> class NiftyContainer {
private
:
???
// Other actions
???
void DoSomething(T* pObj, Int2Type<true>) {
?????? T* pNewObj = pSomeObj->Clone();
??????
// Some polymorphic algorithm
??? }
???
void DoSomething(T* pObj, Int2Type<false>) {
?????? T* pNewObj = new T(*pSomeObj);
??????
// Some non-polymorphic algorithm
??? }
public
:
???
void DoSomething(T* pObj) {
?????? DoSomething(pObj, Int2Type<isPolymorphic>());
??? }
};
當你想把常整數用作一個類型的時候,
Int2Type
是非常方便的。你可以傳遞一個臨時的變量來重載函數。而之所以我們可以這樣做,是因為編譯器不會去編譯沒有用到的模板函數。