Warum kann ich „std::string' nicht als Nicht-Typ-Vorlagenparameter in C verwenden?

Einschränkungen von Vorlagenparametern für nicht konstante Typen verstehen

In C dienen nicht typspezifische Vorlagenparameter einem bestimmten Zweck bei der Steuerung der Vorlageninstanziierung. Es ist jedoch wichtig zu verstehen, warum bestimmte Typen, wie z. B. std::string, als Nicht-Typ-Vorlagenparameter verboten sind.

Gemäß dem C-Standard müssen Nicht-Typ-Vorlagenparameter konstante Integralausdrücke sein (14.1.1). [temp.param] p4). Dies bedeutet, dass sie ihren Wert zur Laufzeit nicht ändern können. Umgekehrt sind Typen wie std::string nicht konstant und können geändert werden.

Der Grund für diese Einschränkung liegt in der Natur von Vorlagen. Vorlagen werden zur Kompilierzeit verarbeitet und instanziiert, d. h. ihr Verhalten wird bestimmt, bevor das Programm ausgeführt wird. Das Zulassen nicht konstanter Vorlagenparameter würde zu Mehrdeutigkeiten führen, da sich der Wert zur Laufzeit ändern könnte.

Zum Beispiel im folgenden Codeausschnitt:

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

Der Wert von temp könnte sich möglicherweise während der Ausführung ändern , was es unmöglich macht, das Verhalten von foo() zur Kompilierungszeit zu bestimmen. Dies würde zu einem Laufzeitaufwand führen und den Zweck von Vorlagen untergraben, der darin besteht, die Effizienz durch die Generierung von Code zur Kompilierzeit zu steigern.

Daher beschränkt der C-Standard Nicht-Typ-Vorlagenparameter auf konstante Integralausdrücke, um dies sicherzustellen Ihre Werte bleiben während des gesamten Kompilierungsprozesses konstant. Dadurch können Vorlagen die Codegenerierung optimieren und vorhersehbares Verhalten beibehalten.

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