Question

我最近了解了c ++模板，并正在使用矩阵类对其进行测试：

template<typename T>

class Matrix
{
    public:
        Matrix();

        int width;
        int height;

        Matrix operator*(const Matrix& rMatrix)
        Matrix operaor+(const Matrix& rMatrix)

        // other matrix operations/functions here
    private:
        T* data;
};

然后我发现模板可以采用非类型参数，这使我可以这样做：

template<typename T, int width, int height>

class Matrix
{
    public:
        Matrix();

        template <int width2>
        Matrix<T, width2, height> operator*(const Matrix<width2, width>7 rMatrix)

        // other matrix operations/functions here

    private:
        T* data;
};

我认为，如果您知道编译时所需的所有大小，则后者可能会更好，因为如果矩阵的大小错误（对于乘法/加法运算），它将产生编译错误，而前者迫使我在运行时进行检查。但是，我担心编译器会生成不同的函数，以将4x4添加到4x4，而将3x3添加到3x3（假设两者具有相同的类型），这样效率低下。

所以我的问题是这样的：当非类型参数（在上面的示例中为矩阵宽度/高度）发生变化时，我正在使用的（g ++）编译器会从模板生成多个函数吗？

编辑/说明：

函数不是内联定义的（它们在单独的.tpp文件中）
“低效率”，是指（据我所知）在函数上具有这些变化会导致编译后的可执行文件比其他情况要大

Answer 1

看看C++ Insights。

如果在此处粘贴代码并添加一个main函数，该函数使用两种具有不同高度和宽度的矩阵类型（请参阅here并单击“播放”按钮），则可以观察到编译器生成：

template<typename T, int width, int height>
class Matrix
{
public:
    Matrix();

    template <int width2>
    Matrix<T, width2, height> operator*(const Matrix<T, width2, width> rMatrix);

    // other matrix operations/functions here

private:
    T* data;
};

/* First instantiated from: insights.cpp:18 */
#ifdef INSIGHTS_USE_TEMPLATE
template<>
class Matrix<double, 1, 2>
{

public: 
  Matrix();

  template<int width2>
  Matrix<double, width2, 2> operator*(const Matrix<double, width2, 1> rMatrix);

private: 
  double * data;
public: 
  // inline constexpr Matrix(const Matrix<double, 1, 2> &) = default;
  // inline constexpr Matrix(Matrix<double, 1, 2> &&) = default;
};

#endif


/* First instantiated from: insights.cpp:19 */
#ifdef INSIGHTS_USE_TEMPLATE
template<>
class Matrix<double, 2, 1>
{

public: 
  Matrix();

  template<int width2>
  Matrix<double, width2, 1> operator*(const Matrix<double, width2, 2> rMatrix);

private: 
  double * data;
public: 
  // inline constexpr Matrix(const Matrix<double, 2, 1> &) = default;
  // inline constexpr Matrix(Matrix<double, 2, 1> &&) = default;
};

#endif


int main()
{
  Matrix<double, 1, 2> Matrix1 = Matrix<double, 1, 2>();
  Matrix<double, 2, 1> Matrix2 = Matrix<double, 2, 1>();
}

因此，是的，生成了代码中其他地方使用的所有宽度和高度组合的版本。

c ++将使用非类型参数从模板创建函数的多个实例

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