如何实现与std::stof系列等价无开销的通用string_to_float<T>模板函数

可以通过C++20的[[unreachable]]属性彻底解决你提到的问题，优化后的实现如下：

#include <string>
#include <type_traits>

template<typename T>
T string_to_float(std::string const& s, std::size_t* pos = nullptr)
{
    static_assert(std::is_same_v<T, float> || std::is_same_v<T, double> || std::is_same_v<T, long double>,
        "T is not a built-in floating point type");

    if constexpr (std::is_same_v<T, float>)
        return std::stof(s, pos);
    if constexpr (std::is_same_v<T, double>)
        return std::stod(s, pos);
    if constexpr (std::is_same_v<T, long double>)
        return std::stold(s, pos);

    // 静态断言已保证分支完全覆盖，此处永远不会执行
    [[unreachable]];
}

关键说明： #

• 消除默认构造的编译错误：[[unreachable]]会明确告知编译器这段代码永远不会被执行，因此编译器不会再去尝试检查T{}的合法性，彻底避免了误导性的编译错误。
• 保证代码生成一致性：编译器识别到[[unreachable]]后，会完全优化掉后续的无效分支，生成的代码与直接调用std::stof/std::stod/std::stold完全一致，没有任何多余开销。
• 兼容性处理（针对C++20之前的标准）：如果需要兼容旧版本C++，可以使用编译器提供的扩展替代：

  // 替换原[[unreachable]]的兼容写法
  #ifdef __cpp_lib_unreachable
      [[unreachable]];
  #elif defined(__GNUC__) || defined(__clang__)
      __builtin_unreachable();
  #elif defined(_MSC_VER)
      __assume(false);
  #else
      throw std::logic_error("Unreachable code reached");
  #endif
  

静态断言已经严格限制了T的合法类型，三个if constexpr分支完全覆盖了所有合法情况，因此后续的不可达标记是绝对安全的。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者0xbadf00d