模板元編程(Template metaprogramming,簡稱TMP)是編譯器內(nèi)執(zhí)行的程序，編譯器讀入template,編譯輸出的結(jié)果再與其他源碼一起經(jīng)過普通編譯過程生成目標文件。通俗來說，普通運行程序是編譯器生成的機器碼，由處理器解釋執(zhí)行得到結(jié)果，TMP則是編譯器實例化template過程中得到結(jié)果。TMP已被證明是圖靈完備的機器，不過模板實例化通常需要消耗巨大的編譯器資源，而且難以追蹤錯誤，沒有合適的調(diào)試器，所以在實際開發(fā)中很少使用。

TMP有兩個重要的作用：

將工作從運行期轉(zhuǎn)移到編譯期，一些在運行期才能發(fā)現(xiàn)的錯誤在編譯時就找出來了。

產(chǎn)生較小的可執(zhí)行文件，較短的運行時間，較少的內(nèi)存需求。當(dāng)然代價就是增加了編譯時間。

下面讓我們來看一個利用TMP計算3的冪的例子

template

class Pow3 {

public:

enum {result=3*Pow3::result};

};

template<>

class Pow3<0> {

public:

enum {result=1};

};

int main() {

std::cout《"Pow3<7> = "《Pow3<7>::result《std::endl;

}

Pow<7>的實例化導(dǎo)致Pow3<6>的實例化，Pow3<6>又出發(fā)Pow3<5>的實例化，遞歸直至Pow3<0>結(jié)束，Pow<7>::result直接被常量值替換。

一個TMP程序可以包含以下幾部分：

狀態(tài)變量：即模板參數(shù)

迭代構(gòu)造：TMP沒有循環(huán)等構(gòu)件，全部用遞歸實現(xiàn)，另一方面遞歸的實例化也是降低編譯器效率的主要原因。

路徑選擇：通過使用條件表達式或者特化。

整形算法(即枚舉)

c++中，在類內(nèi)部聲明常量值只有枚舉和靜態(tài)常量初始化兩種方式。上面的例子中可以將枚舉改成靜態(tài)常量，

template

class Pow3 {

public:

static int const result=3*Pow3::result;

};

template<>

class Pow3<0> {

public:

static int const result=1;

};

不過靜態(tài)常量是左值，如果將結(jié)果作為引用參數(shù)傳遞給一個函數(shù)，

void foo(int const&);

foo(Pow3<7>::result);

編譯器必須獲取 Pow3<7>::result的地址，這會強制編譯器實例化靜態(tài)成員的定義，并分配內(nèi)存，這就跳出了編譯期范圍。

而枚舉不是左值，沒有這個約束，通過引用傳遞的時候跟使用常量值形式是一樣的，所以一般都用枚舉類型。

博洋教育(http://www.softfz.com/)教師簡介：彭坤容，高級C語言講師，12年教學(xué)經(jīng)驗。

1、做項目擁有一個團結(jié)、合作的團隊非常重要。

2、做項目時，從一開始一定要想好算法，然后按算法做才會事半功倍。在做的過程中，肯定會遇到難點，那么所要做的就是選擇最適合自己的方法做下去，它不一定是最好的，但確是自己最熟悉的，這樣就會很快的先把東西做出來，以后有時間再去研究如何改進。無論怎么做，提高的都是技術(shù)。這些技術(shù)如果以后還用得到，提高的就是做項目的進度。

3、做開發(fā)，C語言功底還是十分重要的。有了好的功底，學(xué)什么語言都會很快，以后做項目多了，相關(guān)知識就會很快融會貫通。