类模板的所有实例化是否可以共享相同的模板独立成员函数

Question

在下面的示例中，我假设类模板函数get_count()将有两个不同的实例化，这是多余的，因为它们不依赖于模板参数。这是真的(还是优化了？(，当涉及到某些成员函数时，有没有办法使模板的所有实例化都使用通用函数(也许是一些模板参数通配符，如<*>？

template<class T>
class A {
    private:
        T obj;
        int count;
    public:
        int get_count(); 
};
template<class T>
int A<T>::get_count() { // This function doesn't really need to
                        // depend on the template parameter.
    return this->count;
}
int main() {
    A<int> a;  //<--First template instantiation
    A<bool> b; //<--Second template instantiation
    int i = a.get_count(); //<--Could theoretically use the same code
    int j = b.get_count(); //<--
    return 0;
}

另外，如果成员变量被重新排列怎么办？

Answer 1

你大

错特错地假设所有实例化都可以使用相同的代码进行A<..>::get_count()。

看看班级成员：

    T obj;
    int count;

因此，tamplate参数T决定了count的偏移量，即返回的成员get_count()。

无论如何，如果两个实例化碰巧产生相同的指令，没有什么会阻止编译器合并它们。
作为 QoI 问题，如果启用了优化，则应该这样做。

有一种方法可以使多个类对函数使用相同的代码，而无需依赖编译器优化：
派生自提供该功能的公共基础。

struct A_base {
    int get_count();
protected:
    int count;
}
template<class T>
class A : A_base {
    T obj;
};
int A_base::get_count() {
    return this->count;
}

(尽管如此，最终，假设规则仍然至高无上：编译器可能会复制代码以公开优化可能性，否则无法使用。

Answer 2

是的，有一种方法，它是一种使用的实现技术：

创建一个不依赖于模板参数的基类，并将与模板无关的代码放在那里。这将仅进行一次实例化。对于模板参数依赖代码，请在模板类本身中执行此操作：

class base {
   int count;
public:
    std::size_t get_count()...
};
template <class T>
class derived : public base {};

类似的技术用于减少实现中的代码膨胀。