12、C++模板实例化：原理、机制与实践

C++模板实例化：原理、机制与实践

1. 模板历史与相关规则发展

在20世纪90年代中期，Taligent公司开发出了首个真正能解析模板定义的编译器。在此之前，甚至之后的一段时间，大多数编译器将模板视为一系列标记，在实例化时才通过解析器进行处理，仅做少量解析以确定模板定义的结束位置。Taligent公司的Bill Gibbons是C++委员会的代表，也是推动模板可明确解析的主要倡导者。后来，惠普（HP）收购并完善了该编译器，使其成为aC++编译器，该编译器以高质量的诊断信息而闻名，模板诊断不总是延迟到实例化时进行，这无疑有助于提升其声誉。

在模板发展的早期，Tom Pennello指出了尖括号相关的一些问题。Stroustrup在相关著作中也提到，人类更倾向于阅读尖括号而非括号。1991年，Pennello在C++标准会议上提议用花括号替代尖括号，但由于当时嵌套模板（成员模板）还不合法，该提议被委员会拒绝。

1993年，C++标准引入了非依赖名称和依赖基类的名称查找规则，并于1994年初在Bjarne Stroustrup的著作中向公众介绍。然而，直到1997年初，HP才将该规则纳入其aC++编译器中。此时，大量从依赖基类派生的类模板代码受到影响，许多使用模板的程序无法编译，特别是标准模板库（STL）的实现，在数百甚至数千处违反了该规则。为了缓解客户的过渡问题，HP对aC++编译器进行了调整：当在类模板作用域中使用标准规则未找到非依赖名称时，编译器会查看依赖基类；若仍未找到，则发出硬错误并停止编译；若找到，则发出警告，并将该名称标记为依赖名称，以便在实例化时重新查找。

此外，非依赖基类中的名称隐藏同名模板参数的查找规则可能是一个疏忽，未来标准修订时可能会改变。