c++ - CRTP vs 过载和最终

Question

我经常使用CRTP从基类调用派生类函数。它的好处是不会产生虚函数调用的成本，例如:

template< class Derived >
class Base
{
public:
   void foo() 
   {
      static_cast<Derived*>(this)->foo_impl(); // Non virtual derived class call
   }
};

class Derived : public Base<Derived> 
{
private:
   void foo_impl() 
   {
      // Do Stuff
   } 
};

C++11 引入了 final 语言标识符，它将虚函数(或类)标记为 final，告诉编译器将不再重写该函数。

据我了解(来自 Going Native 2013 演示文稿)如果虚函数被标记为 final 编译器可以优化代码以消除虚函数调用的开销。

因此在上面的示例中，可以删除 CRTP，并且仍然可以避免调用虚函数的开销，前提是派生类将虚函数标记为 final 即:

class Base
{
public:
   virtual void foo_impl() = 0;

   void foo() 
   {
      foo_impl(); // Non virtual derived class call
   }
};

class Derived : public Base 
{
public:
   // function marked as final, no virtual function call overhead
   virtual void foo_impl() final   
   {
      // Do Stuff
   } 
};

如果是这种情况，对于最佳方法有什么建议吗？

CRTP 是否仍应首选，因为它保证函数调用是非虚拟的，因为不能依赖基于 final 的优化？

Answer 1

这取决于您如何传递实例。在一个翻译单元中考虑:

Derived d;
foo( &d );

还有一个:

void foo( Base* b )
{
    b->foo();
}

除了 LTO，编译器没有机会去除虚拟调用开销。

如果是 OTOH，您有:

void foo( Derived* d )
{
    d->foo();
}

编译器现在可以足够聪明地优化 vtable 查找，因为它拥有所有必要的信息。不过，我认为这并不能保证。如果没有 final，vtable 查找仍然是必要的，因为 d 可能指向从 Derived 派生的东西，它还有 foo_impl() 的另一个实现。