问题描述
在模板类的初始开发期间,在我编写完整的测试用例之前,我发现我希望能够强制编译器为模板的每个成员(包括非静态成员)生成代码用于一组特定模板参数的类,只是为了确保所有代码至少可以编译。
具体来说,我使用的是 GCC 9(我真的不需要其他编译器的这种能力,因为这只是我想在开发过程中暂时实现的东西);及其 c++14
、c++17
、c++2a
和 c++20
标准。
例如,我可能会编写以下代码:
template <typename D> struct test_me {
D value;
void mistake1 () { value[0] = 0; }
void mistake2 () { mistake1(value); }
// and a bajillion other member functions...
};
而且,鉴于我事先知道可能的模板参数的有限集(假设 int
和 float
在这里),我只想确保它们至少在我工作时编译.
现在我可以做到这一点,这显然是不够的:
int main () {
test_me<int> i;
test_me<float> f;
}
由于未生成 mistake1
和 mistake2
,因此尽管尝试对非数组类型进行索引访问以及错误的函数调用,代码仍能正常编译。
template <typename D> static void testCalls () {
test_me<D> t;
t.mistake1();
t.mistake2();
// and so on... so many mistakes...
}
int main () {
testCalls<int>();
testCalls<float>();
}
但这会变得很痛苦,尤其是当成员函数开始具有复杂的副作用或前提条件,或者需要非平凡的参数,或者拥有非公开成员和尚未开发的朋友时。因此,我想要一种无需显式调用所有内容即可测试编译的方法(并且,理想情况下,我希望能够在不修改任何“测试”代码的情况下测试编译,因为我添加新成员)。
所以我的问题是:至少使用 GCC 9,有没有办法强制(可能是暂时的)编译器为模板类的整个成员集生成代码,给定模板参数?
解决方法
只需显式实例化类:
template struct test_me<int>;
template struct test_me<float>;
,
语言不允许您尝试执行的操作,至少在测试类的隐式实例化时是这样。当您使用某种类型隐式实例化 test_me
时,不允许隐式实例化成员函数的定义,如 temp.inst#11:
一个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、成员类或静态数据成员模板化类或 constexpr if 语句 ([stmt.if]) 的子语句,除非需要此类实例化。
所以如果你想隐式实例化所有的 mistake
成员函数,你别无选择,只能以某种方式要求它们的实例化。就像在 testCalls
的示例中一样,您可以调用这些成员函数,也可以通过其他方式 ODR 使用它们,例如获取它们的地址。