强制实例化所有模板类成员函数

Question

在模板 class 的初始开发期间，在我编写完整的测试用例之前，我发现我希望能够强制编译器为模板 class 的每个成员（包括非静态成员）生成代码特定的模板参数集，只是为了确保所有代码至少可以编译。

具体来说，我正在使用 GCC 9 （我真的不需要其他编译器的这种能力，因为它只是我想在开发过程中暂时实现的东西）； 及其c++14 、 c++17 、 c++2a和c++20标准。

例如，我可能会编写以下代码：

template <typename D> struct test_me {
  D value;
  void mistake1 () { value[0] = 0; }
  void mistake2 () { mistake1(value); }
  // and a bajillion other member functions...
};

而且，鉴于我事先知道可能的模板参数的有限集（我们在这里说int和float ），我只想确保它们至少在我工作时编译。

现在我可以做到这一点，这显然不够：

int main () {
  test_me<int> i;
  test_me<float> f;
}

由于没有生成mistake1和mistake2 ，因此尽管尝试对非数组类型进行索引访问，并且调用了不正确的function，但代码仍能正常编译。

所以我在开发过程中所做的只是编写调用所有成员函数的代码：

template <typename D> static void testCalls () {
    test_me<D> t;
    t.mistake1();
    t.mistake2();
    // and so on... so many mistakes...
}

int main () {
   testCalls<int>();
   testCalls<float>();
}

但这会变得很痛苦，特别是当成员函数开始有复杂的副作用或前提条件，或者需要非平凡的参数，或者有非公共成员和尚未开发的朋友时。 因此，我想要一种无需显式调用所有内容即可测试编译的方法（理想情况下，我希望能够在添加新成员时完全不修改任何“测试”代码来测试编译）。

所以我的问题是：至少在 GCC 9 的情况下，有没有办法强制（可能暂时）编译器在给定模板参数的情况下为模板类的整个成员集生成代码？

Answer 1

只需显式实例化 class：

template struct test_me<int>;
template struct test_me<float>;

演示

Answer 2

语言不允许您尝试做的事情，至少对于您的测试 class 的隐式实例化。 当您使用某种类型隐式实例化test_me时，不允许隐式实例化成员函数的定义，如temp.inst#11 ：

An implementation shall not implicitly instantiate a function template, a variable template, a member template, a non-virtual member function , a member class or static data member of a templated class, or a substatement of a constexpr if statement ([stmt.if ])，除非需要这样的实例化。

所以如果你想隐式实例化所有mistake的成员函数，你别无选择，只能以某种方式要求它们的实例化。 与您的testCalls示例一样，您可以调用这些成员函数，或者您可以通过其他方式 ODR 使用它们，例如获取它们的地址。