派生類使用模板沒有開銷？

Question

我想完成以下事項：

1. 賓語。
2. 調試對象版本，在函數中具有額外功能以進行跟蹤。

現在，我目前有一個使用宏的編譯時解決方案，如果沒有使用正確的標志編譯庫，則解析為do {} while(0) 。

我想將此功能轉移到在運行時啟用。 做這個的最好方式是什么？

我想這樣做： Base * obj = (isGlobalDebugEnabled) ? new Debug(...) : new Base(...); Base * obj = (isGlobalDebugEnabled) ? new Debug(...) : new Base(...); 類型的東西。 我是不是想要這樣的東西？

注意，標准虛函數並不能真正解決問題，因為每個函數都必須在對象的派生（調試）版本中復制，從而破壞了目的。

此外，最低級別的功能是非常高的音量（配置文件時大於6000億次調用）所以我想為“基類”編譯一個編譯的零開銷解決方案。 當然，Debug對象可能更慢。

這就是我想到模板的原因。 注意：除了VS2010功能（基本lambda等）之外，我沒有C ++ 11 / boost訪問權限 。 我能做點什么嗎

template <bool debug = false>
class Object {
    std::enable_if<debug> void printTrace(); // Add functions based on debug/not
};
void Object::doSomething(...){
    <only do this if debug without runtime check> addToTrace(...);
    doTheStuff();
}

我看到這個鏈接指向我偽造的繼承與模板方向，如果這有幫助。

謝謝您的幫助

AK

編輯：我剛剛意識到我可能會采用錯誤的方式 - 可能將Debug對象作為基類，並在Regular對象中使用no-ops覆蓋功能。 這似乎是一種更好的方式。 但是，由於這些高性能要求，我仍然希望避免vtable跳轉，所以我猜我的模板問題仍然存在？ 也許？

編輯2：正如KerrickSB所指出的，使用的一個例子可能更清楚：

主要代碼：

void ComputeSomething() {
    Object * obj = (globalDebugFlag) ? new DebugObject(...) : new Object(...);
    obj->insertElement(elem); // Inserts in Object, Inserts and traces actions in DebugObject
    ...
}

其中Object當前是一個單獨的DLL，其中globalDebugFlag是一個（建議的）全局變量，由一個命令設置，該命令來自一個單獨的端口，而不是導致調用ComputeSomething（）的端口。

我計划使用全局跟蹤變量，然后通過端口（通過處理此端口的全局對象）將跟蹤推回，以便在前端工具上顯示。

Answer 1

根據定義，運行時決策意味着您在運行時完成所有成本的決策，而不是編譯時間。 你不會因此而僥幸逃脫。

但是，您可以將檢查推送到調用堆棧，直到它們不經常發生以滿足您的需求為止。當然，更改調試標志的效果會稍微延遲（多少取決於您忽略的檢查）。 使用模板，您可以復制/專門化代碼以進行調試和非調試版本，而無需復制源代碼。

template <bool debug>
class Object {
  void something() {
    // branch on compile-time constant - can be optimized
    if (!debug) return;
    // ...
  }
}

template<bool debug>
useObject(Object<debug> o) {
    for(int i = 0; i < 10000; ++i) {
        // statically calls specialized implementation
        o.something();
    }
}

debugEnabled ? useObject(Object<true>()) : useObject(Object<false>());

Answer 2

這是一個非常基本的想法。 我不確定它是否會推廣或擴展，但我們可以討論。

static bool debug_mode = /* ... */;    // global

class Container
{
    struct ContainerImpl
    {
        virtual ~ContainerImpl() { }
        virtual void insert(int) = 0;
        std::unique_ptr<ContainerImpl> clone() const = 0;
    };

    std::unique_ptr<ContainerImpl> impl;
public:
    Container()
    : impl(debug_mode ? new DebugImpl : new MainImpl)
    { }

    Container(Container const & rhs)
    : impl(rhs.impl->clone())
    { }

    Container(Container && rhs) noexcept
    : impl(std::move(rhs.impl))
    { }

    // also implement assignment


    /*** Main interface ***/

    void insert(int x)
    {
        impl->insert(x);
    }


    /*** Implementations ***/

    struct MainImpl : ContainerImpl { /* main implementation */ };

    struct DebugImpl : MainImpl  // just for example
    {
        virtual void insert(int x)
        {
            // trace insertion
            MainImpl::insert(x);
        }

        std::unique_ptr<ContainerImpl> clone() const
        {
            return { new DebugImpl(*this); }
        }
    };
};

現在，您可以將Container用作普通的值類型對象，並且它將在內部根據標志使用不同的實現。