C++ 在模板函数中包含不变假设

考虑一个典型的有限差分应用：

//假设T_大小>2
无效过程（双*T0、双*T、常量int和T大小、布尔周期）{
对于（int i=0；i0）和+=（T0[i-1]-基）；
如果（i<0）和+=（T0[i+1]-基）；
如果（周期性）{
如果（i==0）和+=（T0[T_size-1]-基）；
如果（i==T_size-1）和+=（T0[0]-基）；
}否则{
如果（i==1 | | i==T_size-1）和+=0.5*（T0[i-1]-基）；
如果（i==0 | | i==T_size-2）和+=0.5*（T0[i+1]-基）；
}
T[i]=T0[i]+sum*0.08；//其中0.08是某个幻数
}
}

周期性检查是循环不变的，但由于只有在运行时才知道，因此每次都会产生条件检查成本。我可以创建一个专门的函数，它假设一个实例，但是维护共同的基础将是繁琐的，特别是在三维问题的情况下，它将增长到8个函数（周期：没有，X，Y，Z，XY，XZ，YZ，XYZ）来考虑所有的组合。 可以通过元编程解决这个问题吗

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p/S：分支预测器能否相应地对此进行优化？

模板可能具有非类型参数：

模板
无效过程（双*T0、双*T、常数int和T大小）

当然，这意味着在call site上编写类似的内容需要花费一定的成本：

bool periodicFunction = {whatever};
if (periodicFunction)
    process_T<true>(...);
else
    process_T<false>(...);

bool periodicFunction={whatever}；
if（周期函数）
过程（…）；
其他的
过程（…）；

是的，你可以

enum Periodicity
{
    PERIODICITY_NONE,
    PERIODICITY_X,
    PERIODICITY_Y
    // etc
};

然后

template <Periodicity P>
void process_T(double* T0, double* T, const int& T_size)
{
    if (P == PERIODICITY_NONE) // ... do something
    if (P == PERIODICITY_X) // ... do something else

    // Common code
}

模板
无效过程（双*T0、双*T、常数int和T大小）
{
如果（P==周期性_无）/…做某事
如果（P==周期性X）/…做其他事情
//通用代码
}

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任何适当的优化编译器都能够在编译时执行检查，并消除任何死掉的代码（g++似乎在

-O0

时也会这样做）。

这难道不意味着我还需要维护两个专门的函数吗？或者编译器会在函数实例化时优化不相关的情况吗？任何相当复杂的编译器都会优化这些情况。至少MSVS2013确实完全消除了

if（periodic&&

或

if（！periodic）

分支中的代码。你的答案很神奇！当我在2d有限差分代码上进行测试时，对于更长的迭代，模板化代码比依赖参数的代码要快得多（尽管出于某种原因，

周期性的

错误的情况下没有加快速度）。但是我希望有一种方法来处理呼叫站点的丑陋。有没有办法对其进行元编程？只有丑陋的。看看这些问题：如果你想完全确定正在进行的优化，你可以移动对一个函子“编写代码”并使用专门化来选择正确的代码段。当然，但是您依赖于内嵌函子的

操作符（）

…很容易检查它是否正在发生，尽管我猜是这样。另外，它更容易键入！：-）相关问题：