c++ - 类变体类型 : Why a vtable?

Question

Variant-like 类型通常通过模拟 Vtables 来实现，参见示例

https://www.youtube.com/watch?v=uii2AfiMA0o

现在，作为替代方案，我们可以简单地使用 switch 语句。

问题:除了如果 variant 应该是一个模板，switch 语句变得困难的事实之外，是否有任何理由更喜欢 vtable 而不是 switch 语句，即如果可能的类型的数量未知？

不同的说法:是否有任何理由执行以下操作而不是在 apply 函数中使用 switch 语句？

#include <iostream>
using namespace std;

enum TypeTag { typeInt = 0, typeDouble = 1, typeChar = 2 };

struct Variant {
    TypeTag tag;
    union { int i; double d; char c; };
};

template <class F>
void apply (Variant const & v, F f) {
    struct Helper {
        static void callInt (Variant const & v, F f) { f.callInt (v.i); }
        static void callDouble (Variant const & v, F f) { f.callDouble (v.d); }
        static void callChar (Variant const & v, F f) { f.callChar (v.c); }
    };
    using hp = void (*) (Variant const & v, F f);
    static constexpr hp vtable [3] = {
        &Helper::callInt, &Helper::callDouble, &Helper::callChar
    };  
    (vtable [v.tag]) (v, f);
}


int main() {
    struct {
        void callInt (int) const { std::cout << "Int\n"; }
        void callDouble (double) const { std::cout << "Double\n"; }
        void callChar (char) const { std::cout << "Char\n"; }
    } multifunction;
    Variant v;
    v.tag = typeDouble; v.d = 2.0;
    apply (v, multifunction);
    return 0;
}

Answer 1

Differently stated: Is there any reason for doing the following rather than using a switch statement in the apply function?

我看不出这两种方法在 apply 函数的程序集(大体上)看起来会有什么不同。在这两种情况下，您基本上都将拥有一个基于 v.tag 值的跳转表，并立即调用相应的函数然后返回。

我假设 switch 版本对编译器来说会稍微透明一些，因为它不会涉及通过函数指针的间接寻址。因此，出于这个原因，Switch 版本最终可能会更快。

我认为支持 vtable 方法的主要原因是，例如，如果您想基于 C++11 可变参数模板制作模板变体类，则实现 vtable 方法可能更容易，因为我认为很难使用模板合成 switch 语句。 (至少，在稍微考虑一下之后，我不知道我会怎么做。)