C++ テンプレートのどの実装が優れていますか?

明示的インスタンス化と暗黙的インスタンス化の比較: 明示的インスタンス化では、コード生成をより細かく制御できるため、エラーが回避され、コンパイルが高速化されます。暗黙的なインスタンス化はより便利で汎用的であり、重複を避けることができますが、コンパイルに時間がかかり、コードが肥大化する可能性があります。推奨される使用方法: ほとんどの場合、暗黙的なインスタンス化を使用しますが、最適化が必要な特定のケース、暗黙的なインスタンス化の無効化、またはコンパイル時間/コード サイズの削減が必要な場合には、明示的なインスタンス化の方が適切な場合があります。

C++ テンプレートの明示的インスタンス化と暗黙的インスタンス化: どちらが優れていますか?

C++ テンプレート プログラミングでは、テンプレートをインスタンス化する方法が 2 つあります: 明示的インスタンス化と暗黙的インスタンス化です。どちらにも長所と短所があり、その違いを理解することで正しい選択をすることができます。

明示的なインスタンス化

explicit インスタンス化では、特定のテンプレート インスタンスを明示的に作成します。構文は次のとおりです。

template<>
class MyClass<T> {
  ...
};

暗黙的なインスタンス化

コンパイラがテンプレートを使用する場合、明示的なインスタンス化が存在しない場合、コンパイラは自動的に暗黙的なインスタンス化を生成します。

利点

• コード生成制御: 明示的なインスタンス化により、コード生成をきめ細かく制御でき、特定のインスタンスの最適化が可能になります。
• コンパイル エラーを回避する: 複雑なテンプレート パラメーターを持つテンプレートの場合、コンパイラーは考えられるすべてのインスタンスを生成しようとしないため、明示的なインスタンス化によりコンパイル エラーを防ぐことができます。
• コンパイルの高速化: めったに使用されないテンプレートの場合、コンパイラは実際に必要なインスタンスのみを生成するため、明示的なインスタンス化によりコンパイル時間を短縮できます。

欠点

• 経度: 大規模なテンプレートまたは汎用テンプレートの場合、明示的なインスタンス化の記述は冗長になる可能性があります。
• エラーが発生しやすい: 特定のテンプレート インスタンスをインスタンス化するのを忘れると、コンパイル エラーが発生する可能性があります。

暗黙的なインスタンス化

利点

• 利便性: 手動でインスタンス化コードを記述する必要はありません。
• ユニバーサル: すべてのテンプレートパラメータ値に自動的に適用されます。
• 重複を避ける: コンパイラーはテンプレート インスタンスを 1 回だけ生成します。

短所

• コンパイル時間が長くなる: 大規模なテンプレートまたは一般的なテンプレートの場合、コンパイラがすべての可能なインスタンスを生成するため、コンパイル時間が長くなります。
• コードの肥大化: すべてのインスタンスが生成されるため、実行可能ファイルのサイズが増加する可能性があります。

実際のケース

2 つの数値の最大値を計算するテンプレート関数を考えてみましょう:

template<typename T>
T max(T a, T b) {
  return (a > b) ? a : b;
}

明示的なインスタンス化:

// 显式实例化整数版本
template<>
inline int max<int>(int a, int b) {
  return (a > b) ? a : b;
}

暗黙的なインスタンス化:

明示的なインスタンス化の必要はなく、コンパイラが自動的に生成します。使用時にはすべてのタイプのインスタンス。

使用することをお勧めします

ほとんどの場合、暗黙的なインスタンス化の方が便利で一般的なアプローチです。ただし、次の状況では、明示的なインスタンス化の方が優れている可能性があります:

• 特定の種類のテンプレート インスタンスに対して最適化が必要な場合。
• 特定の型の暗黙的なインスタンス化が明示的に禁止されている場合。
• コンパイル時間と実行可能ファイルのサイズを削減する必要がある場合。

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