为什么不允许double作为非类型模板参数？

Question

在2003年 - 是的,2003年 - 范德沃德和约瑟特在他们的书"C++模板"(第40页)中写道:

无法使用浮点文字(和简单的常量浮点表达式)作为模板参数具有历史原因.因为没有严重的技术挑战,所以在未来的C++版本中可能会支持这一点.

但即使在C++ 11下,这仍然无效:

template<double D> //error
void foo() {}

为什么没有添加？

Answer 1

我一直认为它与彼此匹配的实现有关.就像这两个实例相同或不同:

template class foo<10./3.>
template class foo<1./3 * 10.>

它们可能不会生成相同的双精度表示,因此编译器可能会将它们视为不同的类.那你就不能把它们分配给对方等等.

Answer 2

让我们看看以下代码:

template<double D> int f(){
  static int i=0; 
  ++i; 
  return i;
}

...

#define D1=...
#define D2=...
cout << f<D1>()<<endl; // returns 1
cout << f<D1-D2+D2>()<<endl; // may return 1 or 2, depending on many things

看,对于某些值D1-D2+D2可能等于D1但对于其他值则不相等.

更重要的是 - 它们可能相同或不相同,具体取决于舍入设置

最后,取决于编译器/架构/许多其他东西,它们可能相同或不相同.

关键是,浮点运算不足以定义模板使用(它们定义明确,但根据各种选项有很多可能的差异)

Answer 3

使用浮点数时,舍入和相等性存在很多问题.从规范化委员会的角度来看,您需要确保两个程序在多个编译器上执行相同的操作.因此,您需要非常精确地指定浮点运算的结果.可能他们认为IEEE-754标准不够精确......

所以这不是一个问题,它是否可实现,而是更多我们想要的精确行为.

但请注意,constexpr接受浮点值.这通常足以用于编译时计算.