模板類的許多實例會影響性能嗎？

Question

我的設計有兩個選擇。 一種是使用一個帶有參數的類

A::A(int i)

另一種是使用模板

A<i>

我有很多對象A <1>（），A <2>（）等等。 我想知道第二種方式是否會顯着影響執行和編譯性能。

Answer 1

除非你需要，否則你永遠不應該做異國情調（我認為非類型模板參數有點異國情調）。 您可以隨時回去以后重構，如果你需要改進的速度，大小，編譯時間等話雖這么說， 有什么區別？

通過聲明一堆模板類，您基本上可以使用該參數一遍又一遍地復制粘貼類定義。 這有一些影響：

編譯和鏈接時間：

您不僅要聲明N個類，模板也不能將它們的主體分成翻譯單元。 這意味着在使用它們的每個翻譯單元中，它們都被實例化。 這可能會大大減慢編譯和鏈接時間。

代碼大小和碎片：

因為每個類都是獨立的，所以每個類都有自己的功能。 這通常會導致代碼大小的增加，因為即使代碼非常相似，它們也是具有自己的成員函數的獨立類型。 由於緩存，代碼大小的增加也會對性能產生負面影響，因為必須加載更多代碼才能保持程序的流失。

限制：

因為類將是它們自己的類型，所以模板化的類將不會彼此“知道”。 它們不能存儲在相同的數組，向量，列表，映射等中。您可以執行一些多態魔術來存儲指向共享庫的指針，但是一堆指針通常比本地化的數組或向量執行得更糟。 您也無法根據輸入執行任何A的運行時構造。 這可能適用也可能不適用，但也要考慮未來。 請問你絕對不會需要根據一些運行時變量來構建？ 請問你絕對不會需要持有的數組A地方？

編譯論證的時間知識：

現在這是一個主要的好處。 你知道i在編譯時。 這意味着你可以做一些非常漂亮的事情。 使用C ++ 11，您可以編寫constexpr方程式（或者在C ++ 14中，更漂亮的constexpr方程式。）您可以在編譯時進行metatemplate編程以創建其他東西。 這導致一些獨特的情況，可以減少主要復雜性和編譯/鏈接時間成本的執行時間。 但在某些情況下，這是必要的。 盡管剖析也告訴我，但我絕不會采用涉及此問題的解決方案。