Tag Dispatching 是 C++ 中利用空结构体标签在编译期选择函数重载的技术，通过类型推导与隐式转换优先级实现“标签跳转”，本质是函数重载解析的惯用法，需定义继承关系的 tag 类型、重载函数及 constexpr 标签生成器。
什么是 Tag Dispatching：编译期选择函数重载的“标签跳转”
Tag Dispatching 是 C++ 中一种基于类型标签（空结构体）在编译期决定调用哪个重载函数的技术，本质是利用函数重载解析 + 类型推导 + 隐式转换优先级，绕过 if/else 或模板特化写法，让编译器“自己选路”。它不是语法特性，而是一种惯用法（idiom），核心在于用轻量 tag 类型作为“路由参数”。
怎么写一个典型的 Tag Dispatching 函数
关键步骤是：定义一组空 tag 类型（通常有继承关系）、写出多个同名函数重载（参数含对应 tag）、在主函数中通过 std::is_integral_v 等 trait 构造合适的 tag 实参传入。编译器根据实参类型精确匹配重载版本。
struct integral_tag {};
struct floating_point_tag {};
struct other_tag {};
template
constexpr auto get_tag() {
if constexpr (std::is_integral_v) {
return integral_tag{};
} else if constexpr (std::is_floating_point_v) {
return floating_point_tag{};
} else {
return other_tag{};
}
}
void process_impl(int x, integral_tag) {
// 处理整数
}
void process_impl(double x, floating_point_tag) {
// 处理浮点
}
void process_impl(const std::string& s, other_tag) {
// 处理其他类型
}
template
void process(const T& t) {
process_impl(t, get_tag()); // 编译期决定传哪个 tag
}
注意：get_tag 必须是 constexpr 函数（C++17 起支持返回类型自动推导），否则无法在常量表达式中使用；process_impl 的重载必须对每个 tag 有唯一最佳匹配，否则会编译失败。
为什么不用 if constexpr 直接写逻辑？
Tag Dispatching 和 if constexpr 解决的是同一类问题（编译期分支），但适用场景不同：
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- 当分支逻辑差异大、需要复用已有重载集（比如 STL 的
std::advance对random_access_iterator_tag和input_iterator_tag的不同实现）时，Tag Dispatching 更易组织和扩展 - 当分支逻辑简单、只在单个函数内做小调整时，
if constexpr更直接、无额外函数拆分 - Tag Dispatching 支持 ADL（Argument-Dependent Lookup），可被用户自定义类型重载；
if constexpr是纯内部逻辑，无法被外部定制 - 某些老标准（C++11/14）不支持
if constexpr，Tag Dispatching 是当时主流方案
容易踩的坑：tag 类型设计与重载歧义
常见错误不是语法错，而是语义错——编译器找不到唯一最佳重载：
- 忘记给 tag 类型加继承关系（如
struct input_iterator_tag {};→struct forward_iterator_tag : input_iterator_tag {};），导致更泛化的 tag 无法被隐式转换匹配 - 两个重载函数都能接受同一个 tag 实参（例如都写了
void f(T, std::integral_constant和) void f(T, std::true_type)），引发重载模糊 - 在函数模板中错误地把 tag 当作运行时值传入（如
process_impl(t, some_runtime_tag)），破坏编译期决策前提 - 使用非 trivially copyable 的 tag 类型（虽然罕见），可能触发意外的构造/析构行为
最稳妥的做法是：所有 tag 类型保持空、无成员、无虚函数、无构造函数，并严格按语义层级继承（如 STL 迭代器 tag 体系）。一旦出现 error: call to 'xxx' is ambiguous，第一反应应检查 tag 类型是否可隐式转换、重载签名是否真正正交。
