C++：编译时检查匹配的 function 调用对？

Question

我有一个计时器 class 我用来计时代码块。 基本上是这样的：

timer.start();
////do something
timer.end();

我正在寻找一种编译时方法来确保开始和结束调用都存在，并且在 scope 内。 甚至是骇人听闻的方法。

这是我的意思的一个例子......如果调用“end()”而不是“start()”，这将产生编译时错误，因为隐藏变量“foo”的初始化方式。

#define start_macro bool foo = false; timer.start();
#define end_macro foo = true; timer.end();

//start_macro
////do something
end_macro //generates error because start_macro not called, thus foo not declared

但显然该方法的应用是有限的，因为如果 end() 是未调用的 function 则不会产生错误。

有没有什么聪明的方法可以确保在编译时按顺序和在 scope 中调用这两个函数？ 我对任何运行时检查方法都不感兴趣……我想要一种更快的方法来捕捉丢失的呼叫。

Answer 1

不幸的是，没有通用的解决方案。 您需要以某种方式告诉编译器，匹配的函数是什么。 而且，你永远不知道，scope 应该在哪个 function 结束。 所以，相当困难到不可能。

更好的方法是使用带有构造函数/析构函数解决方案的包装器 class。 构造函数将启动计时器，而析构函数将停止它。 但那是运行时。 . .

另一种解决方案是编写宏，在这些语句之间注入计时器启动和停止之间的代码。 但真的不好，无论如何，不推荐使用宏。 也可能有一种模板方法，试图模仿它。

但是要对此进行判断，您需要指定更多要求。

Answer 2

您可以使用 RAII，定义一个 class 包装器，例如ScopedTimer ，它的构造函数调用start()和析构函数调用end() 。 使您的Timer::start()和Timer::end()受保护，并使ScopedTimer成为Timer的朋友，以便只有ScopedTimer可以调用它们。

没有运行时检查。 而且也没有编译时检查。 它只是使编写调用其中一个函数但不调用另一个函数的代码变得不可能。

class  ScopedTimer {
 public:
  explicit ScopedTimer(Timer *tm)
      : tm_(tm)  {
    this->tm_->start();
  }
  ~ScopedTimer() { this->tm_->stop(); }
 protected:
  Timer* tm;
};

// Your code will be like this:
{ // This pair of braces defines the scope that you want to measure.
  ScopedTimer st(&timer);
  ////do something
}

Answer 3

正如肖恩在评论中指出的那样。 为了确保计时器已经启动，您只需将计时器的开始放在构造函数中并在析构函数中停止。 我在为我的项目进行测量时使用了这种方法。

class Timer {
 public:
     Clock clock;
     Timer() { clock.start(); }
     ~Timer() 
     { 
         clock.stop(); 
         saveMeasurements(); 
     }
 private:
     void saveMeasurements(); //save measurements to file
}