- iOS/Objective-C 元类和类别
- objective-c - -1001 错误,当 NSURLSession 通过 httpproxy 和/etc/hosts
- java - 使用网络类获取 url 地址
- ios - 推送通知中不播放声音
我有以下类似于我的代码库的程序。执行某种算法(可能在多个线程中)的 FunctionState 类,以及控制 FunctionState 类如何使用的 Function 类,并可能执行一些算法设置/拆卸操作。
#include <iostream>
#include <vector>
class FunctionState;
class Function {
public:
virtual FunctionState* NewFunctionState() = 0;
protected:
std::vector<FunctionState*> states;
};
class FunctionState {
public:
FunctionState(Function* func) : mFunc(func) {}
virtual void RunState() = 0;
void ExecuteFunctionLotsAndLotsOfTimes();
private:
Function* mFunc;
};
#define VERY_BIG_NUMBER 10
void FunctionState::ExecuteFunctionLotsAndLotsOfTimes() {
for(int i = 0; i < VERY_BIG_NUMBER; ++i) {
RunState();
}
};
class PrintFunction : public Function {
FunctionState* NewFunctionState();
};
class PrintFunctionState : public FunctionState {
public:
PrintFunctionState(PrintFunction* func) : FunctionState(func) {}
void RunState() override {
std::cout << "in print function state" << '\n';
}
};
FunctionState* PrintFunction::NewFunctionState() {
FunctionState* state = new PrintFunctionState(this);
states.push_back(state);
return state;
}
class AddFunction : public Function {
FunctionState* NewFunctionState();
};
class AddFunctionState : public FunctionState {
public:
AddFunctionState(AddFunction* func) : FunctionState(func), x(0) {}
void RunState() override {
++x;
}
private:
int x;
};
FunctionState* AddFunction::NewFunctionState() {
FunctionState* state = new AddFunctionState(this);
states.push_back(state);
return state;
}
int main() {
Function* func = new PrintFunction();
Function* func2 = new AddFunction();
std::vector<Function*> vec = {func, func2};
for(auto& func : vec) {
func->NewFunctionState()->ExecuteFunctionLotsAndLotsOfTimes();
}
return 0;
}
现在我分析了我的代码,发现在 FunctionState::ExecuteFunctionLotsAndLotsOfTimes() 处有一个热点。问题在于此函数循环多次并调用 FunctionState 类上的虚函数 RunState()。在那里,我执行了很多操作,这些操作可能会从 L1 缓存中清除 vtable 指针,导致 L1 缓存错过循环的每次迭代。
所以我想消除虚拟调用的需要。我决定使用 CRTP 是一个很好的方法。 FunctionState 类将采用实现它的类类型的模板参数并调用它的适当方法,而无需对 RunState() 进行虚拟调用。
现在,当我尝试将其移动到 CRTP 时,我遇到了一些与 Function 类有关的问题:
我是否还需要向 Function 类添加模板参数?
<强>3。如果我将其模板化,Function 对象的构造会是什么样子?我将如何消除对使用 Function 对象指定类型参数的类的需求?
请注意,这只是我真实代码库的一个简单版本。真正的代码库是 10K+ 行代码(并非难以管理,但完全重写是不可能的)。
此外,如果有另一种方法可以删除不涉及 CRTP 的对 RunState() 的虚拟调用,那么我们也将不胜感激。
我尝试使用 CRTP:
#include <iostream>
#include <vector>
class Function;
template<class T>
class FunctionState {
public:
FunctionState(Function* func) : mFunc(func) {}
void RunState() {
static_cast<T*>(this)->RunState();
};
void ExecuteFunctionLotsAndLotsOfTimes();
private:
Function* mFunc;
};
class Function {
public:
virtual FunctionState* NewFunctionState() = 0;
protected:
std::vector<FunctionState*> states;
};
#define VERY_BIG_NUMBER 10
template <typename T>
void FunctionState<T>::ExecuteFunctionLotsAndLotsOfTimes() {
for(int i = 0; i < VERY_BIG_NUMBER; ++i) {
RunState();
}
};
class PrintFunctionState;
class PrintFunction : public Function {
PrintFunctionState* NewFunctionState();
};
class PrintFunctionState : public FunctionState<PrintFunctionState> {
public:
PrintFunctionState(PrintFunction* func) : FunctionState<PrintFunctionState>(func) {}
void RunState() {
std::cout << "in print function state" << '\n';
}
};
PrintFunctionState* PrintFunction::NewFunctionState() {
PrintFunctionState* state = new PrintFunctionState(this);
states.push_back(state);
return state;
}
class AddFunctionState;
class AddFunction : public Function {
AddFunctionState* NewFunctionState();
};
class AddFunctionState : public FunctionState<AddFunctionState> {
public:
AddFunctionState(AddFunction* func) : FunctionState<AddFunctionState>(func), x(0) {}
void RunState() {
++x;
}
private:
int x;
};
AddFunctionState* AddFunction::NewFunctionState() {
AddFunctionState* state = new AddFunctionState(this);
states.push_back(state);
return state;
}
int main() {
Function* func = new PrintFunction();
Function* func2 = new AddFunction();
std::vector<Function*> vec = {func, func2};
for(auto& func : vec) {
func->NewFunctionState()->ExecuteFunctionLotsAndLotsOfTimes();
}
return 0;
}
最佳答案
基于类型删除和 CRTP 的混合解决方案怎么样?
它遵循一个基于问题中的片段的最小的工作示例:
#include <iostream>
#include <vector>
class PrintFunctionState;
class AddFunctionState;
class FunctionState;
class Function {
template<typename T>
static FunctionState * InternalNewFunctionState(Function *self, std::vector<FunctionState*> &states) {
FunctionState* state = new T(self);
states.push_back(state);
return state;
}
public:
template<typename T>
static Function * create() {
Function *func = new Function;
func->internalNewFunctionState = &InternalNewFunctionState<T>;
return func;
}
FunctionState* NewFunctionState() {
return internalNewFunctionState(this, states);
}
private:
FunctionState * (*internalNewFunctionState)(Function *, std::vector<FunctionState*> &);
std::vector<FunctionState*> states;
};
class FunctionState {
public:
FunctionState() = default;
virtual ~FunctionState() = default;
virtual void ExecuteFunctionLotsAndLotsOfTimes() = 0;
};
template<typename Derived>
class IntermediateFunctionState: public FunctionState {
public:
IntermediateFunctionState(Function* func) : mFunc(func) {}
void ExecuteFunctionLotsAndLotsOfTimes() override {
Derived *self = static_cast<Derived *>(this);
for(int i = 0; i < 10; ++i) {
self->RunState();
}
}
private:
Function* mFunc;
};
class PrintFunctionState : public IntermediateFunctionState<PrintFunctionState> {
public:
PrintFunctionState(Function* func) : IntermediateFunctionState(func) {}
void RunState() {
std::cout << "in print function state" << '\n';
}
};
class AddFunctionState : public IntermediateFunctionState<AddFunctionState> {
public:
AddFunctionState(Function* func) : IntermediateFunctionState(func), x(0) {}
void RunState() {
std::cout << "in add function state" << '\n';
++x;
}
private:
int x;
};
int main() {
Function* func = Function::create<PrintFunctionState>();
Function* func2 = Function::create<AddFunctionState>();
std::vector<Function*> vec = { func, func2 };
for(auto& func : vec) {
func->NewFunctionState()->ExecuteFunctionLotsAndLotsOfTimes();
}
return 0;
}
我删除了几个不再需要的类。
希望代码不言自明,如果我可以添加更多详细信息,请在评论中告诉我。
关于c++ - 在此上下文中如何使用 CRTP 删除虚拟方法?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/41063388/
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我是一名优秀的程序员,十分优秀!