是为未使用的模板类方法生成的对象代码

Question

我有一个C++模板类，它用3个不同的类型参数实例化。类只需要为其中一种类型拥有一个方法，而其他两种类型都不会调用该方法。

该方法的对象代码会生成三次（对于模板实例化的所有类型），还是只生成一次（对于实际使用它的类型）？

Answer 1

类模板实例化时会实例化虚拟成员函数，但非虚拟成员函数只有在调用时才会实例化。

这在C++标准的[温度指令]中有涉及（在C++11中，这是§14.7.1/10。在C++14中，它是§14.7.1/11，在C++17中它是§17.7.1/9。摘录自下面的C++17）

实现不应隐式实例化函数模板、变量模板、成员模板、非虚拟成员函数、成员类、类模板的静态数据成员，或constexprif语句（9.4.1）的子语句，除非需要此类实例化

还要注意，即使某些成员函数对于给定的模板参数不可实例化，也可以实例化类模板。例如：

template <class T>
class Xyzzy
{
public:
    void CallFoo() { t.foo(); }  // Invoke T::foo()
    void CallBar() { t.bar(); }  // Invoke T::bar()
private:
    T t;
};
class FooBar
{
public:
    void foo() { ... }
    void bar() { ... }
};
class BarOnly
{
public:
    void bar() { ... }
};
int main(int argc, const char** argv)
{
    Xyzzy<FooBar>  foobar;    // Xyzzy<FooBar> is instantiated
    Xyzzy<BarOnly> baronly;   // Xyzzy<BarOnly> is instantiated
    foobar.CallFoo();         // Calls FooBar::foo()
    foobar.CallBar();         // Calls FooBar::bar()
    baronly.CallBar();        // Calls BarOnly::bar()
    return 0;
}

这是有效的，即使Xyzy:：CallFoo（）是不可实例化的，因为没有BarOnly:：foo（）这样的东西。这个特性经常被用作模板元编程工具。

但是，请注意，模板的"实例化"与生成多少对象代码并不直接相关。这将取决于编译器/链接器的实现。

Answer 2

我认为这取决于编译器和设置。例如，我相信MSVC6生成了所有内容，但VS2005没有。规范中说编译器不应该，但在现实世界中，它取决于实际的编译器（例如，MSVC6的boost中有许多解决方案）。如果启用/opt:ref，链接器可以删除未引用的函数（对于VS，其他编译器存在等效选项）。

Answer 3

通常是的。

编译器真正知道的是，您的程序可以为每个类创建至少一个实例。但它不知道你会如何处理这些实例。因此，代码几乎肯定会生成。

也就是说，如果有问题的方法是而不是虚拟的，并且从未被调用，则链接器可以使用其正常的死代码删除功能来删除它们。因此，生成（和编译）的代码不会出现在最终的EXE中。

此外，这在很大程度上取决于所使用的C++编译器，因为它们并不完全相同。