Шаблонное метапрограммирование
-
Основы шаблонного метапрограммирования
- Шаблонное метапрограммирование – это метод программирования, который позволяет создавать код во время компиляции.
- Шаблоны используются для создания кода, который может быть скомпилирован в зависимости от параметров шаблона.
- Шаблоны могут содержать константы, структуры данных и функции, и их можно рассматривать как форму полиморфизма во время компиляции.
-
Компоненты шаблонного метапрограммирования
- Шаблоны состоят из определения шаблона и создания экземпляра шаблона.
- Шаблонное метапрограммирование является полным по Тьюрингу, что означает, что оно может выполнять любое вычисление.
- Шаблоны отличаются от макросов, которые изменяют текст исходного кода во время компиляции.
-
Использование шаблонного метапрограммирования
- Шаблоны используются для реализации универсального программирования и автоматической оптимизации во время компиляции.
- Примеры включают генерацию классов во время компиляции и оптимизацию кода, например, развертывание циклов.
-
Статический полиморфизм и CRTP
- Статический полиморфизм позволяет создавать полиморфное поведение во время компиляции без накладных расходов во время выполнения.
- CRTP (Curiously Recurring Template Pattern) имитирует полиморфизм, разрешая его во время компиляции.
-
Генерация статических таблиц
- Статические таблицы могут быть созданы во время компиляции с использованием рекурсивных структур и шаблонов переменных.
- C++17 предоставляет более удобный синтаксис для создания статических таблиц.
-
Концепции в C++20
- C++20 вводит концепты, которые позволяют программистам задавать требования к типам для создания экземпляров шаблонов.
-
Преимущества и недостатки
- Шаблонное метапрограммирование позволяет сосредоточиться на архитектуре и минимизировать код.
- До C++11 синтаксис был эзотерическим, но с C++11 он становится более похожим на “обычное” программирование на C++.
-
Ссылки
- Статья содержит ссылки на другие ресурсы, связанные с шаблонным метапрограммированием, включая примеры и рекомендации.
Полный текст статьи: