GTP中的CRTP与devirtualization标志

Question

我开始研究CRTP习语，我注意到GCC有一个fdevirtualize标志，应该允许在可能的vtable调用直接调用时进行转换。

虽然CRTP可以应用于任何（C ++兼容）编译器，但如果我只想用gcc开发，我可以避免CRTP习惯用于将gcc作为虚拟化过程，或者在使用静态多态性时最好使用它。为了避免虚函数调用？

Answer 1

Devirtualization可能有用与否，具体取决于编译器是否内联您的内容。

请注意，CRTP通常用于实现mixins和模板方法模式，例如：

template <typename T, typename Derived>
class pointer_base {
  const Derived& self() const { return static_cast<const Derived&>(*this); }
public:
  T& operator *() const { return *self().get(); }
  T* operator ->() const { return self().get(); }
};

template <typename T>
class smart_pointer : public pointer_base<T, smart_pointer<T>> {
public:
  T* get() const;
};

而虚拟通话形式：

template <typename T>
class pointer_base {
protected:
  ~pointer_base() = default;
public:
  virtual T* get() const = 0;
  T& operator *() const { return *get(); }
  T* operator ->() const { return get(); }
};

template <typename T>
class smart_pointer : public pointer_base<T> {
public:
  T* get() const override;
};

两种情况下的用法都是

smart_pointer<int> p(new int);
*p = 42;

请注意，可能有多个不同的智能指针类。 在虚函数版本中，它们都来自相同的pointer_base。 这意味着在所有这些中共享基本函数的一个版本。 如果是这种情况，那么虚拟化就无法发挥作用。

它只有在有问题的函数内联到调用者中时才有效，因为编译器可以将代码专门化为特定的具体智能指针类型。

当然，由于佣工如此之小，他们内联的可能性很高。 另一方面，您现在有一个客户端看到并可能想要使用的pointer_base类。 您可以从基础私有派生，但是您必须为每个派生类中要公开的所有成员添加声明。 对于像pointer_base这样的类，它包含很多（在我的情况下为2，但确实应该有一个布尔转换）的小函数，这很烦人。 但是，CRTP的语法混乱也是如此。 我想，这归结为品味问题。

当你只有一个大模板方法时，编译器最不会内联它。 在这种情况下，它无法虚拟化。 但CRTP有其自身的缺点：无论您是否需要，该方法都会在基础的每个实例化中重复。 这可能会导致代码膨胀。

因此，它最终归结为模板与虚函数的常见问题：专用代码及其相关代码大小的增加，或虚拟调用的性能损失以及它们提出的内联障碍。