C++11 - 编译时多态性解决方案

Question

假设我正在编写一个跨平台库，我必须以不同平台有不同行为的方式组织代码，并且这种行为(或定义)是在编译时根据平台选择的我的图书馆正在编译。

在 C++ 中执行此操作的“通常”方法是在编写方法或类时用大量 #ifdef 污染代码。

方法的问题在于:

• 源代码看起来真的很丑
• 如果您支持 3 个平台，您的源代码大约比您真正需要的大 3 倍，这意味着您的编译器仍然需要解析和分析所有代码才能“看到”#ifdef
• 不同的实现之间没有真正的区别，当代码库增长时很难维护，而当你只有 3-4 个平台时，它增长得非常快。

由于 C++11 中有很多新特性，我想知道是否有什么改变，是否有新的选项。

Answer 1

您应该使用您的构建系统来执行此操作。您应该为 header 提供独立于平台的函数声明和类定义。然后，根据目标平台，构建系统应该编译这些函数和类的适当实现。

例如，让我们考虑创建用于显示图形或 GUI 元素的窗口。如果您不使用库来执行此操作，则必须自己编写跨平台代码。首先，您应该确切地考虑平台无关的接口(interface)应该是什么。也许你有一个 window类和一些辅助函数。然后，您可以在头文件中提供该类的定义和辅助函数的声明，并为每个平台提供单独的实现。然后你会有一组这样的文件:

• window.h
• window_wayland.cpp
• window_winapi.cpp
• window_x11.cpp

现在，所有需要使用您的类和函数的文件都应该是 #include <window.h> .他们都得到相同的函数声明。但是，您在构建系统的配置中指定 window_x11.cpp应该在带有 X11 窗口系统的系统上编译，window_wayland.cpp在带有 Wayland 和 window_winapi 的系统上在 Windows 上。这意味着，根据您构建的平台，您将获得适用于目标平台的该 header 的实现。

这有几个优点:

1. 您已将构建问题(您正在为哪个平台构建)与代码问题分开。
2. 每个平台相关的实现都有自己的文件。
3. 您的文件中没有乱七八糟的预处理器指令并且难以遵循执行路径。

这并不意味着使用定义有选择地编译代码的不同部分有任何问题。我更喜欢只使用少量已本地化到平台相关部分的代码来查看这一点。理想情况下，将依赖于平台的代码包装在一个函数中并具有 #ifdef我们只是换掉实现。

具体如何进行这种选择性构建取决于您使用的构建系统。对于GNU构建系统，可以通过automake实现条件编译。 Some examples are given in the documentation .一个简单的例子是:

bin_PROGRAMS = hello
if LINUX
hello_SOURCES = hello-linux.c hello-common.c
else
hello_SOURCES = hello-generic.c hello-common.c
endif

正在运行 automake使用此配置将生成适当的 makefile。