Nicht typisierte Vorlagenparameter

Ich verstehe, dass der Nicht-Typ-Vorlagenparameter ein konstanter integraler Ausdruck sein sollte. Kann jemand Licht ins Dunkel bringen, warum es so ist?

template <std::string temp>
void foo()
{
     // ...
}

error C2993: 'std::string' : illegal type for non-type template parameter 'temp'.

Ich verstehe, was ein konstanter integraler Ausdruck ist. Was sind die Gründe dafür, dass nicht konstante Typen wie std::stringim obigen Snippet nicht zugelassen werden?

Der Grund, warum Sie dies nicht tun können, ist, dass nicht konstante Ausdrücke während der Kompilierungszeit nicht analysiert und ersetzt werden können. Sie können sich zur Laufzeit ändern, was die Generierung einer neuen Vorlage zur Laufzeit erforderlich machen würde. Dies ist nicht möglich, da Vorlagen ein Konzept zur Kompilierungszeit sind.

Folgendes erlaubt der Standard für nicht typisierte Vorlagenparameter (14.1 [temp.param] p4):

Ein Nicht-Typ-Vorlagenparameter muss einen der folgenden (optional lebenslaufqualifizierten) Typen haben:

• Integral- oder Aufzählungstyp,
• Zeiger auf Objekt oder Zeiger auf Funktion,
• Wertreferenz auf Objekt oder Wertreferenz auf Funktion,
• Zeiger auf Mitglied,
• std::nullptr_t.

Das ist nicht erlaubt.

Dies ist jedoch zulässig:

template <std::string * temp> //pointer to object
void f();

template <std::string & temp> //reference to object
void g();

Siehe §14.1 / 6,7,8 in C ++ Standard (2003).

Illustration:

template <std::string * temp> //pointer to object
void f()
{
   cout << *temp << endl;
}

template <std::string & temp> //reference to object
void g()
{
     cout << temp << endl;
     temp += "...appended some string";
}

std::string s; //must not be local as it must have external linkage!

int main() {
        s = "can assign values locally";
        f<&s>();
        g<s>();
        cout << s << endl;
        return 0;
}

Ausgabe:

can assign values locally
can assign values locally
can assign values locally...appended some string

Sie müssen in der Lage sein, Vorlagenargumente zu entstellen

template <std::string temp>
void f() {
 // ...
}

f<"foo">();
f<"bar">(); // different function!?

Jetzt müsste ein Impl eine eindeutige Folge von Zeichen für eine std::stringoder für jede andere beliebige benutzerdefinierte Klasse erstellen, die einen bestimmten Wert speichert, dessen Bedeutung der Implementierung nicht bekannt ist. Außerdem kann der Wert beliebiger Klassenobjekte zur Kompilierungszeit nicht berechnet werden.

Es ist geplant, Literalklassentypen als Vorlagenparametertypen für Post-C ++ 0x zuzulassen, die durch konstante Ausdrücke initialisiert werden. Diese können entstellt werden, indem die Datenelemente gemäß ihren Werten rekursiv entstellt werden (für Basisklassen können wir beispielsweise die Tiefenüberquerung von links nach rechts anwenden). Aber es wird definitiv nicht für beliebige Klassen funktionieren.

Ein nicht typisiertes Vorlagenargument, das in einer Vorlagenargumentliste bereitgestellt wird, ist ein Ausdruck, dessen Wert zur Kompilierungszeit bestimmt werden kann. Solche Argumente müssen sein:

konstante Ausdrücke, Adressen von Funktionen oder Objekten mit externer Verknüpfung oder Adressen von statischen Klassenmitgliedern.

String-Literale sind auch Objekte mit interner Verknüpfung, sodass Sie sie nicht als Vorlagenargumente verwenden können. Sie können auch keinen globalen Zeiger verwenden. Gleitkomma-Literale sind aufgrund der offensichtlichen Möglichkeit von Rundungsfehlern nicht zulässig.