Question

我对模板化成员函数有点困惑，让我们假设我们有一些带有模板化成员函数的奇怪结构，如下所示：

struct Foo
{
    template <typename T> void f(T t) {};
};

然后，我们将该结构存储到一些标准容器中：

std::vector<Foo> V;

V.push_back(Foo());
V.push_back(Foo());
V.push_back(Foo());
V.push_back(Foo());

下一步;让我们调用模板化成员函数的不同实例：

V.at(0).f<int>(1);
V.at(0).f<char>(2);
V.at(1).f<float>(3.4f);
V.at(2).f<double>(5.6);
V.at(3).f<long>(7);

最后，问题是：

¿Foo类的所有实例都来自同一个类？似乎答案是肯定的但是......第一个Foo实例最后有两个f成员函数的重载：

[0] Foo::f(int t);
[0] Foo::f(char t);

另一方面，其他Foo实例似乎只有一个版本的f函数。因此，由于成员函数的不同，每个实例的基本类型显然不同。

[1] Foo::f(float t);
[2] Foo::f(double t);
[3] Foo::f(long t);

¿f函数是实例化的吗？显然我们只能从第一个Foo实例获取Foo :: f（int t）函数的地址，因为该函数只属于该实例;其他功能相同。

提前致谢。

Answer 1

所有重载都是由Foo::f成员函数的编译器生成的，您可以将其视为已经手动写出所有这些重载。

重载生成（模板实例化）不是基于实例的，而是基于类的，类本身获取所有模板实例化splatted（就像编写了不同类型的所有重载一样）在类的主体中，对于给定的类型T）

所以这就是你的情况：

struct Foo 
{     
   template <typename T> void f(T t) {}; 
};

将成为（概念上）

struct Foo 
{     
   void f<int>(int t) {}; 
   void f<char>(char t) {}; 
   void f<float>(float t) {}; 
   ...
   /// all the other uses of f with different types, anywhere in your code.
};

这是人们反对模板的原因之一，它被称为“代码膨胀”。

Answer 2

¿Foo类的所有实例都来自同一个类？似乎答案是肯定的

是的，所有实例都属于同一类型。

但是......第一个Foo实例最后有两个f成员函数的重载

重载是per-type，而不是每个实例。无论实例化模板函数的对象是什么，该类型都将包含所有重载。

¿f函数在哪里实例化？显然我们只能从第一个Foo实例获取Foo :: f（int t）函数的地址，因为该函数只属于该实例;其他功能相同。

它们被编译器实例化（编译成二进制代码），其中不是一个正确的问题（除了在二进制文件中）。成员函数的地址只能从类获得，而不是从任何实例获得，正如我已经提到的，成员函数是per-type，而不是每个类型的实例。

Answer 3

所有Foo实例都具有所有重载，并且它们都是相同的类型，因为Foo本身不是模板类。

在编译时，在目标代码中实例化函数。

Answer 4

让我们看一个不同的例子：

struct Foo
{
    void f(int);
    void f(double);
};

// ...
Foo foo1, foo2;
foo1.f(3);
foo2.f(3.0);

这与您自己的版本完全类似，只是编译器不会创建方法f()的新实例化。我们只在f(int)上调用方法foo1，我们只在f(double)上调用方法foo2。你认为他们现在有不同的类型，只是因为我们不会在每个实例上调用所有方法吗？

方法与类相关联，而不与实例相关联。代码生成的所有方法重载都是类Foo的方法，并且所有实例都具有相同的类型。

具有模板化成员函数的类，是同一类？

4 个答案: