Effective C++ 条款44

本节条款的标题是：将与参数无关的代码抽离templates

学习本节条款首先需要明白一件事情，那就是模板实例化的过程会不会重复？
我们来举个例子：

#include<iostream>using namespace std;template <typename T>T Try(T m){    return m;}int main(){    Try(10);    Try(1);}

我们看以上简单的代码，每个人都知道模板被调用了两次，是的，这显而易见。可是模板也被实例化了两次吗？事实上，模板只实例化了一次。
我们再举个例子：

#include<iostream>using namespace std;template <typename T>T Try(T m){    return m;}int main(){    Try(10);    Try(1.01);//注意！此时是一个double型}

这个时候每个人都知道模板被调用了两次。模板也被实例化了两次吗？事实上，模板确实实例化了两次。

比较以上两个例子，大家明白了什么？那就是，模板函数的实例化次数和调用次数没有直接关系，而是和调用类型的种类有关。同种类型如果已经调用，模板函数会重复利用上次的实例化例子，而不会重新分配内存实例化。如果，大家明白这一点本节条款就能理解了。

我们利用template就是为了让代码编写更简短，利用内存更小。可是，一般情况下很多程序员只能做到第一步，而不能充分在内存中发挥代码的复用性。
如下书上例子：

template<typename T, std::size_t n>//T为数据类型，n为矩阵大小    class SquareMatrix{    public:        ……        void invert();//求逆运算    };    SquareMatrix<double,5> sm1;    sm1.invert();//调用SquareMatrix<double,5>::invert    SquareMatrix<double,10> sm2;    sm2.invert();//调用SquareMatrix<double,10>::invert

上面的代码会在执行的过程中，具体化两份invert()函数。这两份函数几乎完全相同，所以对于内存来说是种浪费。如果想要弥补这种缺点，我们可以用以下对比例子：

template<typename T>class SquareMatrixBase{public:    SquareMatrixBase(T* p) : DataPointer(p){}    void Invert(size_t n){}private:    T* DataPointer;};template <typename T, size_t n>class SquareMatrix: private SquareMatrixBase<T>{public:    SquareMatrix() : SquareMatrixBase(Data)    {}    void Invert()    {        SquareMatrixBase::Invert(n);    }private:    T Data[n * n];}; SquareMatrix<double,5> sm1; sm1.invert(); SquareMatrix<double,10> sm2; sm2.invert();

当我们再次调用以上语句时，SquareMatrixBase类的实例在内存中只生成一次。因为每次调用都是double 型的SquareMatrixBase。然后矩阵数据是用指针访问，同一种数据不会被拷贝多份，这样也减少了内存利用。

总之，以下三条很重要：
1. Template生成多个classes与多个函数，所以任何template代码都不该与某个造成膨胀的template参数产生相依关系。
2. 因非类型模板参数而造成的代码膨胀，往往可以消除，做法是以函数参数或者class成员变量替换template参数。
3. 因类型而造成的代码膨胀，也可以降低，做法是让带有完全相同二进制表述的具现类型共享实现码。