C++模板元编程 - 标签派发

2022年3月28日字数统计：494

标签派发是C++20引入concept之前模板编程的一个手段：由于C++不支持函数模板的偏特化，所以为了实现“偏特化”而产生的一个技巧。

参考C++ Core Guidelines。

T.65: Use tag dispatch to provide alternative implementations of a function使用标签分发提供函数的不同实现

Reason原因

A template defines a general interface.
模板定义普遍接口。
Tag dispatch allows us to select implementations based on specific properties of an argument type.
标签分发允许我们根据参数类型的特定属性选择实现方式。
Performance.
性能

Example示例

This is a simplified version of std::copy (ignoring the possibility of non-contiguous sequences)

这是一个 std::copy 的简化版本（忽略非连续序列）

C++

struct pod_tag {};
struct non_pod_tag {};

template<class T> struct copy_trait { using tag = non_pod_tag; };   // T is not "plain old data"

template<> struct copy_trait<int> { using tag = pod_tag; };         // int is "plain old data"

template<class Iter>
Out copy_helper(Iter first, Iter last, Iter out, pod_tag)
{
    // use memmove
}

template<class Iter>
Out copy_helper(Iter first, Iter last, Iter out, non_pod_tag)
{
    // use loop calling copy constructors
}

template<class Iter>
Out copy(Iter first, Iter last, Iter out)
{
    return copy_helper(first, last, out, typename copy_trait<Iter>::tag{})
}

void use(vector<int>& vi, vector<int>& vi2, vector<string>& vs, vector<string>& vs2)
{
    copy(vi.begin(), vi.end(), vi2.begin()); // uses memmove
    copy(vs.begin(), vs.end(), vs2.begin()); // uses a loop calling copy constructors
}

This is a general and powerful technique for compile-time algorithm selection.

这是一个可以在编译时选择算法的普遍和强大的技术。

Note注意

When concepts become widely available such alternatives can be distinguished directly:

当概念可以被普遍使用时，这样的选则可以直接区分：

C++

template<class Iter>
    requires Pod<Value_type<iter>>
Out copy_helper(In, first, In last, Out out)
{
    // use memmove
}

template<class Iter>
Out copy_helper(In, first, In last, Out out)
{
    // use loop calling copy constructors
}