C ++模板函数实例化代码大小

Question

我正在尝试减少模板函数实例化的数量，但是遇到了麻烦。

假设我们有以下类（我知道它不是经过优化的：故意这样做是为了说明问题）：

//class no_inherit is implemented the same way as class base (below). 
//This is done to illustrate the issue I'm seeing.
template<typename T, size_t SIZE>
class no_inherit
{
private:
    T m_data[SIZE];
    const size_t m_size;

public:
    no_inherit() :m_size(SIZE){}

    T& operator[](size_t i)
    {return m_data[i];}

    inline size_t size() const
    {return m_size;}
}; 

以下功能：

template<typename T>
void huge_func(T& v)
{
    //..do lots of stuff with v.  For example

    for(size_t i = 0; i < v.size(); ++i)
        v[i] = v[i] + i;

    //...do lots more with v
}

和以下代码：

int main()
{
    no_inherit<int, 4> v1;
    no_inherit<int, 2> v2;

    huge_func(v1);
    huge_func(v2);
}

huge_func（）将实例化两次：

void huge_func(no_inherit<int, 4>& v);
void huge_func(no_inherit<int, 2>& v);

由于huge_func（）很大，因此我试图通过采用以下模板层次结构来减少实例化计数，方法是采用模板参数之一并将其转换为动态参数：

//Base class only has 1 template parameter.
template<typename T>
class base
{
private:
    T *m_data;  
    const size_t m_size; //hold child's templated size parameter.

protected:
    inline base(T* data, size_t size): m_data(data), m_size(size){}

public:
    T& operator[](size_t i)
    {return m_data[i];}

    inline size_t size() const
    {return m_size;}
};

//Child class has two template parameters
template<typename T, size_t SIZE>
class inherit: public base<T>
{
private:    
    T m_data[SIZE];

public:
    //Pass template parameter to base class
    inherit() : base<T>(m_data, SIZE){}
};

我按如下方式调用huge_func（）：

int main()
{
    inherit<int, 4> v1;
    inherit<int, 2> v2;

    //make sure only one instantiation of huge_func() is made
    //by using the same type.
    base<int> &v1b = v1;
    base<int> &v2b = v2;

    huge_func(v1b); 
    huge_func(v2b);
}

这只会实例化一个huge_func（）函数：

void huge_func(base<int>& v);

因此会减少代码大小。

可惜！ 当我使用类层次结构时，代码大小会增加。 这怎么可能？

如果我有以下代码，那就更奇怪了。

int main()
{
    inherit<int, 4> v1;
    inherit<int, 2> v2;

    huge_func(v1);
    huge_func(v2);
}

代码大小与调用huge_func（v1b）和huge_func（v2b）相同。

编译器在做什么？

Answer 1

首先，如果huge_func确实是“巨大”的，您可能会受益于将其拆分为几个可重用的较小函数。

除此之外，您还可以对其进行模板化：

template<typename T, int SIZE> void huge_func(no_inherit<T, SIZE>& v)
{
    // function implementation goes here
}

然后，您只需实现一次，即可维护平面类结构。