使用非类型模板参数的 C++ 优化

Question

我不确定在这种情况下位是非类型模板是否有意义：

template< int bits > 
inline bool FitsInBits(int x )
{
#if bits >= 32
    #error 'bits' should be less than 32
#endif
    return x >= -((int)1<<(bits-1)) && x < ((int)1<<(bits-1));
}

然后：

inline bool FitsInBits(int x, int bits )
{
    return x >= -((int)1<<(bits-1)) && x < ((int)1<<(bits-1));
}

据我了解，编译器会在编译时在第一种情况下创建许多 FitsInBits 变体？但是我看不出这将如何优化计算。

Answer 1

模板不一定更高效，但它向您保证：-((int)1<<(bits-1))和((int)1<<(bits-1))的值可以在编译时计算，所以在运行时间发生的所有事情基本上是：

return x >= constant_a && x < constant_b;

反过来，这非常微不足道，编译器 can/will 很有可能为其生成内联代码。

假设 bits 是一个在编译时已知的值，非模板版本可以（并且可能会）做同样的事情——但是因为 bits 是普通参数的普通参数函数，您可以（可能是不小心）为 bits 传递一些直到运行时间才知道的值（例如，基于用户输入的数据） .

如果您这样做，编译器就不会t/won就您这样做发出警告——在这种情况下，表达式可能不会像上面一样减少为常量，所以你很可能最终得到的代码是将 1 加载到一个寄存器中，将 bits 加载到另一个寄存器中，将第二个递减，将第一个向左移动在第二个指定的地方，与 x 比较，有条件地跳转到一个标签，取反第一个，再次比较，再做一个条件跳转，等等。这仍然只有十几个指令（左右），但无疑更慢比值是常量时。

使用非类型模板参数的 C++ 优化

C++ optimization with a Non-Type Template Parameter

c++

parameters

templates

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