模板实例基数较小时的C++虚模板实现最佳实践问询

问题场景 #

在C++中尝试使用虚模板函数时遇到标准限制：

class Base{
public:
    // template<bool flag> virtual void eval()=0; // 取消注释会违反C++标准导致编译失败
};

class Derived: public Base{
public:
    template<bool flag> void eval(){ std::cout<<"eval<"<<flag<<">();\n"; }
};

int main(){
    Derived d;
    Base& br = d;
    br.eval<true>(); // 注释Base中的模板虚函数后，Base引用无法识别eval函数
}

取消注释Base中的模板虚函数（line A）会违反C++标准编译失败；保留注释则Base类型的引用无法调用Derived的eval模板函数。

现有修复方案 #

因模板实例仅2个（true/false），现有一种基于integral_constant的修复方案，但存在较多缺陷：

#include<iostream>

class Base{
    virtual void eval_impl(std::integral_constant<bool,true>)=0;
    virtual void eval_impl(std::integral_constant<bool,false>)=0;
public:
    template<bool flag> void eval(){ eval_impl(std::integral_constant<bool,flag>{} ); }
};

class Derived: public Base{
    void eval_impl(std::integral_constant<bool,true>){ eval<true>(); }
    void eval_impl(std::integral_constant<bool,false>){ eval<false>(); }
public:
    template<bool flag> void eval(){ std::cout<<"eval<"<<flag<<">();\n";  } // 此函数签名不可修改
};

int main(){
    Derived d;          // 不可被模板化
    Base& br = d;       // 不可被模板化
    br.eval<true>();   // 必须支持调用true版本
    br.eval<false>();   // 必须支持调用false版本
}

现有方案的缺点 #

• 冗余样板代码占比至少70%
• 每个模板实例对应两行样板代码
• 所有实例都会被编译，存在死代码
• 代码可读性极差
• 不必要地实例化integral_constant

需求与疑问 #

在以下约束条件下，是否存在更优实践？

• Base和Derived的类签名保持不变
• Derived::eval的函数签名保持不变
• Base类型引用可调用Derived的eval<true>和eval<false>实例

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user23311233