读书笔记_Effective_C++_条款四十八：了解模板元编程

作为模板部分的结束节，本条款谈到了模板元编程，元编程本质上就是将运行期的代价转移到编译期，它利用template编译生成C++源码，举下面阶乘例子：

 1 template <int N>
 2 struct Factorial
 3 {
 4     enum
 5     {
 6         value = N * Factorial<N - 1>::value
 7     };
 8 };
 9 
10 // 特化版本
11 template <>
12 struct Factorial<0>
13 {
14     enum
15     {
16         value = 1
17     };
18 };
19 
20 int main()
21 {
22     cout << Factorial<5>::value << endl; // 输出120
23 }

在编译期，Factorial<5>::value就被翻译成了5 * 4 * 3 * 2 * 1，在运行期直接执行乘法即可。

元编程有何优点？

1. 以编译耗时为代价换来卓越的运行期性能，因为对于产品级的程序而言，运行的时长远大于编译时长。

2. 将原来运行期才能发现的错误提前到了编译期，要知道，错误发现的越早，代价越小。

元编程有何缺点？

1. 代码可读性差，写起来要运用递归的思维，非常困难。

2. 调试困难，元程序执行于编译期，不能debug，只能观察编译器输出的error来定位错误。

3. 编译时间长，运行期的代价转嫁到编译期。

4. 可移植性较差，老的编译器几乎不支持模板或者支持极为有限。

 

模板元编程TMP虽然有这么多的缺点，但它已经被证明是“图灵完全”的了，意思是它的威力大到足以计算任何事物。目前boost库中用到了一些TMP技术，但大部分项目还是因为TMP的一些缺点而没有广泛采用，所以这里我们只要略做了解即可。

 

下面总结一下：

1. TMP可将工作由运行期转移到编译期，因而得以实现早期错误侦测或者更高的执行效率。

2. TMP可被用来生成“基于政策选择组合”的客户定制代码，也可以用来避免生成对某些特殊类型并不适合的代码。（这句话看不懂也没关系）