c++ - 如何在 C++ 中编写内联相互抽象代码？

Question

先举个例子:

template <class HashingSolution> 
struct State : public HashingSolution {

  void Update(int idx, int val) {
    UpdateHash(idx, val);
  }

  int GetState(int idx) {
    return ...;
  }
};

struct DummyHashingSolution {
  void UpdateHash(int idx, int val) {}
  void RecalcHash() {}
};

struct MyHashingSolution {
  void UpdateHash(int idx, int val) {
    ...
  }

  void RecalcHash() {
    ...
    UpdateHash(idx, GetState(idx)); // Problem: no acces to GetState function, can't do recursive application of templates
    ...
  }
};

在这个例子中，我可以将 MyHashingSolution 传递给 State 类，这样 State 就可以访问 HashingSolution 的方法，但 HashingSolution 不能调用 GetState。是否可以解决这个问题？

这是最深的循环。这里的虚函数降低了 25% 以上的性能。内联对我来说至关重要。

Answer 1

正如 jalf 在评论中建议的那样，您可能想使用 Curiously Recurring Template Pattern 的变体(CRTP)。也就是说，使MyHashingSolution由派生类参数化的类模板:

template <typename D>
struct MyHashingSolution {
    typedef D Derived;

    void UpdateHash(int idx, int val) {
        ...
    }

    void RecalcHash() {
        ...
        UpdateHash(idx, derived().GetState(idx));
        ...
    }

private:
    // Just for convenience
    Derived& derived() { return *static_cast<Derived*>(this); }
};

在这种情况下，因为您想要派生的 State class 也是一个模板，你需要采取稍微不寻常的步骤来声明 State作为采用模板模板参数的类模板:

template <template <class T> class HashingSolution>
struct State : public HashingSolution<State<HashingSolution> > {
typedef HashingSolution<State<HashingSolution> > Parent;

    void Update(int idx, int val) {
        Parent::UpdateHash(idx, val);   // g++ requires "Parent::"
    }

    int GetState(int idx) {
        return ...;
    }
};

关键在于，提供State继承自 HashingSolution<State<HashingSolution> > , Derived是 HashingSolution<State<HashingSolution> > 的派生类所以 static_cast<Derived*>(this)垂头丧气HashingSolution<State>::derived()编译并正常工作。 (如果你搞砸了，而是从 State 派生了 HashingSolution<SomeOtherType>，然后尝试调用 derived()，编译器会报错，因为不满足 static_cast<> 的要求。)

然后声明具体的State你想像这样使用的类:

typedef State<MyHashingSolution> MyState;

不幸的是，这个解决方案有副作用，您需要更改 DummyHashingSolution (以及任何其他此类类型)忽略其一个模板参数的模板，以便使它们可用作模板模板参数。