C++ 함수 템플릿의 부분적 특수화 및 명시적 인스턴스화

C++ 함수 템플릿은 특수 유형의 사용자 정의 구현을 달성하기 위해 부분 특수화 및 명시적 인스턴스화를 제공합니다. 부분 전문화: 일반 구현보다 우선하여 특정 유형에 대해 사용자 정의 구현을 제공할 수 있습니다. 명시적 인스턴스화: 컴파일 타임에 특정 유형의 구현을 강제로 생성하여 런타임 효율성을 향상시킵니다.

C++ 함수 템플릿의 부분 특수화 및 명시적 인스턴스화

C++에서 함수 템플릿은 다양한 유형의 데이터에 사용할 수 있는 일반 함수를 정의할 수 있습니다. 어떤 경우에는 특정 유형의 기능을 다르게 구현해야 할 수도 있습니다. 이는 함수 템플릿의 부분 특수화 및 명시적 인스턴스화를 통해 달성할 수 있습니다.

부분 특수화

부분 특수화를 사용하면 함수 템플릿의 특정 유형 매개변수에 대한 대체 구현을 제공할 수 있습니다. 구문은 다음과 같습니다.

template <typename T>
void my_function(T a, T b);

template <>
void my_function(int a, int b) {
  // 特定的实现
}

이 예에서 my_function 함수는 int 유형의 매개변수를 처리하도록 부분적으로 특화되었습니다. 호출되면 일반 구현 대신 int 유형 구현이 사용됩니다. my_function 函数被偏特化为处理 int 类型的参数。当它被调用时，int 类型的实现将会被使用，而不是通用实现。

显式实例化

显式实例化可以强制在编译时创建函数模板的特定实现。语法如下：

template class my_function<int>;

当这个实例化被放在编译单元中时，my_function 函数的 int 类型版本将会被立即实现，而不是在第一次调用时。这可以提高运行时效率，但会增加编译时间。

实战案例

考虑一个计算两个数字最大值的 max 函数。通用实现如下：

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

但是，对于 int 类型，我们可以提供一个更快的实现，使用汇编指令来直接比较寄存器：

template <>
int max(int a, int b) {
  int result;
  asm("movl %1, %%eax\n\tcmp %2, %%eax\n\tmovg %%eax, %0\n\tmovl %2, %%eax\n\tmovng %%eax, %0"
      : "=m"(result)
      : "g"(a), "g"(b));
  return result;
}

要使用这个特定的实现，我们需要显式地实例化它：

template class max<int>;

现在，当 max 函数被调用时，它将使用特定的 int 类型实现，从而提高其在处理 int

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