c++ - 在具有运行时参数和编译时参数的类之间共享代码

Question

考虑一个模拟关联缓存的类:

template <size_t S, size_t L, size_t W>
class AssociativeCache {
  size_t which_set(size_t index) { return index % (L * W); }
  // ...
};

这里，关键缓存参数S , L和 W是编译时非类型模板参数。

也可以像这样实现一个类似的类:

class AssociativeCacheDynamic {
  size_t S, L, L;
  size_t which_set(size_t index) { return index % (L * W); }
  // ...
};

这里，关键参数与其他情况相同，但存储为类的成员变量。

除了在动态情况下设置缓存参数值的构造函数外，两个类的每个方法的实现也基本相同，即源代码是逐字节相同的^{1 。}

如果我想要这两个这些类，我怎样才能以最少的代码重复和尽可能少的粗鲁宏或多个包含 hack 来实现它们？

如果解决方案允许您有一些差异，则加分:例如，模板方法可能使用 std::array存储和动态可能使用std::vector .

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¹ 尽管编译后的代码通常会完全不同(因为代码不是专门针对动态情况下的固定值)。

Answer 1

诀窍是提出基类来封装两种形式之间的差异，同时允许派生模板类拥有共同的功能。像这样的东西:

#include <vector>

template <size_t Sp, size_t Wp, size_t Lp>
class AssociativeCacheTemplate {
protected:
    static constexpr size_t S = Sp;
    static constexpr size_t W = Wp;
    static constexpr size_t L = Lp;
    AssociativeCacheTemplate() { }
};

class AssociativeCacheDynamic {
protected:
    size_t S;
    size_t W;
    size_t L;
public:
    AssociativeCacheDynamic(size_t Sp, size_t Wp, size_t Lp): S(Sp), W(Wp), L(Lp) { }
};

template <class T>
class AssociativeCache: T {
    using T::L;
    using T::W;
    using T::S;
public:
    using T::T;
    size_t which_set(size_t index) const { return index % (L * W); }
};

int test() {
    AssociativeCache<AssociativeCacheTemplate<2, 16, 32>> t;
    AssociativeCache<AssociativeCacheDynamic> d(2, 16, 32);
    return t.which_set(3) * d.which_set(2);
}

模板库中的static constexpr 允许模板值在代码中用作常量，而不占用任何内存。只要大小变量 S、W 和 L 在两个碱基之间相同，使用 主 AssociativeCache 类中的语句将能够访问两个基类值。

AssociativeCacheDynamic 构造函数的 public 是编译它所必需的。