使用CRTP确定生成代码

Using CRTP To Deterministically Generate Code

本文关键字：代码 CRTP 使用      更新时间：2023-10-16

我最近一直进入模板向导，尤其是CRTP。我知道模板用于使编译器为我们生成代码，因此我想知道是否可以制作模板"确定"函数的哪些部分，我们希望它包含特定类的函数。例如，如果我有以下代码：

crtp.h 

#include <iostream>
using std::endl;
using std::cout;
template<class T>
class A {
public:
    void func() {
        constexpr unsigned short mask = T::GetMask();
        if (mask & 1) {
            /*
            Do Something
            */
            cout << "Mask 1" << endl;
        }
        if (mask & 1 << 3) {
            /*
            Do Something else
            */
            cout << "Mask 2" << endl;
        }
    }
};
class B : public A<B> {
    friend class A<B>;
protected:
    static constexpr unsigned short GetMask() { return 0x0001; }
};
class C : public A<C> {
    friend class A<C>;
protected:
    static constexpr unsigned short GetMask() { return 0x0009; }
};

main.cpp 

#include "ctrp.h"
#include <iostream>
#include <vector>
using std::cout;
using std::vector;
using std::getchar;
using std::endl;
int main() {
    B b;
    C c;
    cout << "B:" << endl;
    b.func();
    cout << endl << "C:" << endl;
    c.func();
    getchar();
}

执行时的生产：

B:
Mask 1
C:
Mask 1
Mask 2

这效果很好，完全可以做我想要的。问题是从我的角度来看，if语句应该不必要。当我处理恒定表达式时，编译器应该拥有简单地跳过分支所需的一切，并知道执行B类的第一部分，而这两个部分c。

c。

我想兑现这一点，并特别告诉编译器删除特定类不必要的部分，以避免在运行时不必要的分支。不幸的是，我不知道该怎么做，有什么想法吗？预先感谢

编辑

响应一些很棒的建议C 17的constexpr，如果表达是我不知道的几乎完美的解决方案，但不幸的是无法使用。我仅限于使用C 14。

如果您关心性能，则编译器很可能会优化所有"死"分支机构，甚至if条件，如果可以在编译时间内对其进行评估。

更糟糕的是，所有分支都需要很好地形成，直到C 17 constexpr if。在这种情况下，您可以将功能"外包"到特殊(静态成员(功能，并使用专业化来调用正确的功能。请参阅@r Sahu的答案。

使用模板元编程在编译时间时模拟

不起作用。您必须想象是否使用其他心态。

而不是

    if (mask & 1) {
        /*
        Do Something
        */
        cout << "Mask 1" << endl;
    }
    if (mask & 1 << 3) {
        /*
        Do Something else
        */
        cout << "Mask 2" << endl;
    }

您必须沿着：

的线路使用一些东西 
   function1_selector<mask & 1>::dostuff();
   function2_selector<mask & 1 << 3 >::dostuff();

其中

template <bool> struct function1_selector
{
  static void dostuff() { /* Do nothing */ }
};
template <> struct function1_selector<true> // Specialize for true
{
   static void dostuff() { /* Do something useful */ }
};

类似地添加function2_selector的代码。

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