Question

我正在使用gcc 5.4.0开发一个c ++ 11应用程序2.在这个应用程序中，我有以下模板：

template <class T1, class T2, class T3>
class Operator
{
    T3* op1(T1* operand1, T2* operand2);
    T3* op2(T1* operand1, T2* operand2);
    T3* op3(T1* operand1, T2* operand2);
    T3* op4(T1* operand1, T2* operand2);
    //...
   T3* opn(T1* operand1, T2* operand2);
};

在op1，op2，... opn中，我需要对数组做一堆事情（预计会有数亿个元素）。像算术，比较，副本等。我选择使用模板，因为我希望有类似的结构：

#pragram omp parallel for
for(int64_t i = 0; i < length; i++)
{
    r[i] = operand1[i] /*operations here*/ operand2[i]
}

出于性能原因，使用嵌套ifs检查for循环中的类型是没有意义的。因为我想支持很多类型，比如（int8_t，int16_t，int32_t，int64_t，float和double，也可能是unsigned），如果每次操作我为每个组合创建了一堆for循环，我的代码就会过于膨胀类型。

问题是，如果我想支持大约6到10种类型的东西，编译器需要生成10 ^ 3版本的代码。因为它足以满足T1，T2和T3类型的所有可能组合。

生成并编译所有这些需要很长时间。所以，我正在寻找一种替代方案，它不需要花费太多时间来编译，也不会增加太多的开销。我在考虑使用多态，但我不知道如何得到类似的结果，主要是因为类型超载，我需要运算符：=，+， - ，*，/，＆gt; ，＆lt;等等，以某种方式工作所有这些类型，我得到＆＃34;免费＆＃34;用模板。

非常感谢任何指针。

编辑：我的应用程序将处理用户的数组，它将保持用户的数据（类型和布局）。这些阵列可以是任何类型。所以我可能需要添加int64_t和double，或者不同类型的任意组合。为了灵活性，我在我的应用程序中有一个代码路径，它实例化所有可能的1000种组合（我通过使用递归宏来实现）。所以我真的在寻找一种方法，即使对于这么多模板也要减少编译时间，或者将它改成多态结构。

EDIT2：经过一些调整（我的生成宏的改进很少），我能够在大约30分钟内使用O3进行编译。这对于部署和分发是可以的，但对于开发来说非常糟糕。因此，我将设置一个调试标志，并使用简化类型支持（仅4或6）进行编译，这将大大减少编译时间。感谢您的所有投入。

Answer 1

如果要实例化所有这些函数，避免代码膨胀的唯一解决方案是，如果可能，找到公共类型来对公共类型执行操作然后转换回到具体类型：

common_type operator +(common_type,common_type);

template<class T1,class T2,class T3>
inline T1 operator +(T2 a, T3 b){
  return T1{common_type{a}+common_type{b}};
  }

使用类别理论术语，您需要找到morphism来自您定义的每个类（考虑它们是类别表示）到common_type类的{{3}}。这不是一件容易的事，也可能是不可能的。

也许中间人可能是T1 operator+(common_type,common_type); ...。

c ++中许多模板的替代品

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