问题
先看以下代码
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#include <iostream>
using namespace std;
using uint32 = unsigned int;
template<bool ISIN>
static void updateVal(uint32 &val)
{
static uint32 sval;
if (ISIN)
{
sval = val;
}
else
{
val = sval;
}
}
int main()
{
uint32 a = 1;
uint32 b = 2;
updateVal<true>(a);
updateVal<false>(b);
cout << b << endl;
}
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期望是根据ISIN
生成不同的语句, 但是实际上是生成了不同函数.
updateVal函数期望实现的功能是, 当模板值为true的时候, 表示向sval存入变量val的值; 当模板值为false时, 表示将sval的值存入到val中.
期望上述代码的b的输出时1(原本时2, 然后被赋值1).
实际输出是
验证
可以查看上述代码的汇编代码, 仅截取一小段.
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lea rdi,[rbp-0x4]
call 401230 <void updateVal<false>(unsigned int&)>
lea rdi,[rbp-0x8]
call 401250 <void updateVal<true>(unsigned int&)>
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以上, 两个call实际上就是两次调用updateVal函数, 但是很奇怪, 两次call的地址不一样, 也就是updateVal实际上有两份, 我们再看看updateVal函数的汇编.
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401230 push rbp
mov rbp,rsp
mov QWORD PTR [rbp-0x8],rdi
mov eax,DWORD PTR ds:0x404198
mov rcx,QWORD PTR [rbp-0x8]
mov DWORD PTR [rcx],eax
pop rbp
ret
nop WORD PTR [rax+rax*1+0x0]
401250 push rbp
mov rbp,rsp
mov QWORD PTR [rbp-0x8],rdi
mov rax,QWORD PTR [rbp-0x8]
mov ecx,DWORD PTR [rax]
mov DWORD PTR ds:0x40419c,ecx
pop rbp
ret
nop WORD PTR [rax+rax*1+0x0]
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可以看到有两个ds区的数据, 这代表有两个static变量, 也就是说, 因为函数有两份, 导致sval也有两份, 互不干扰, 所以函数无效.
实际上, 给模板输入不同的参数本来就会生成不同的函数, 即使是模板变量也是如此, 所以在上面我们可以看到, 这两个updateVal函数, 在编译期就已经确定了.
正确的写法应该是不使用模板, 或者将static移动到函数体外. 如下, 在运行期可以少做一点运算, 但是会占用更多的内存空间.
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static uint32 sval = 0;
template<bool ISIN>
static void updateVal(uint32 &val)
{
if (ISIN)
{
sval = val;
}
else
{
val = sval;
}
}
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结论
- 模板变量会在编译期确定;
- 使用了"任意"模板的函数可能在编译期生成多份;
- 看起来是对"语句"模板, 实际上模板是对函数作用的;