为何依赖运行时输入实例化模板却未报错且输出符合预期？

我知道模板是在编译期展开的，但下面的示例里，我根据运行时的用户输入决定模板实例化的类型，却仍能得到预期输出，请问这段代码为何能正常运行？

#include <iostream>
using namespace std;

template<typename T>
class Demo
{
   T Value = 20.67;
   public:
    void print(T val)
    {
        std::cout << "value :" << val << std::endl;
    }

    T getValue()
    {
        return Value;
    }

};

int main()
{
    int a;
    std::cout << "Enter value for a :";
    std::cin >> a;
    if(a == 10)
    {
       Demo<int> demoObj1;
       demoObj1.print(demoObj1.getValue());
    }
    else
    {
       Demo<float> demoObj2;
       demoObj2.print(demoObj2.getValue());
    }
}

输出示例：

• 输入a为10时：

  Enter value for a :10
  value :20
  

• 输入a为7时：

  Enter value for a :7
  value :20.67
  

代码正常运行的原因 #

核心逻辑是：编译器在编译阶段已经生成了所有可能的模板实例，运行时只是选择执行哪一段预编译好的分支代码。

1. 编译期完成所有模板实例化
   编译器处理代码时，会扫描到Demo<int>和Demo<float>这两个明确的模板实例化请求——不管运行时用户输入是什么，编译器都会在编译阶段把这两个类的代码分别展开、编译成独立的二进制代码：

• Demo<int>中，Value会被隐式转换为int类型的20，getValue()返回int，print()接收int参数；
• Demo<float>中，Value保留浮点值20.67，getValue()返回float，print()接收float参数。

2. 运行时仅做分支执行选择
   程序运行时，用户输入的a只是决定执行if还是else分支：

• 输入10时，执行Demo<int>对象的创建与调用逻辑；
• 输入其他值时，执行Demo<float>对象的创建与调用逻辑。

这本质是运行时选择执行哪一段已经编译好的代码，而非在运行时才实例化模板，完全符合模板“编译期展开”的特性。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Mangy