c++ - 试图摆脱空数据字段(一种空基优化？)

Question

我想要一个会计/仪表层，如果需要的话，它应该对对象实例上的许多不同“事件”进行计数。
“事件”可以是发生的任何事情。例如，在一天结束时，您应该能够知道“文件已写入 5400 次”，或者“锁拥塞 52,456 次，不拥塞 12,311 次，通过旋转获取 33,470 次，等待超时 609 次”。任何。任何你喜欢的东西。

所以，如果发生什么事情，你就写 ++some_counter 就这样了。很简单。

问题是，当您关闭该功能时，它不应该向某个类的每个实例添加 24 或 36 或更多字节，因为可能有相当多的实例!

基本上，我正在思考(简化，而不是线程安全):

#include <type_traits>

struct count // actually counts stuff
{
    int val = 0;
    count& operator++() { ++val; return *this; }
    operator int() { return val; }
};

struct null_count // just the interface
{
    null_count& operator++() { return *this; }
    operator int() { return 0; }
};

template<bool enable> struct someclass
{
    using counter_t = std::conditional_t<enable, count, null_count>;

    counter_t a;
    counter_t b;
    counter_t c;
    counter_t d;
    counter_t e;
    counter_t f;    // might have 10 or 20 of them?!

    void blah()  { ++a; }
    void blubb() { ++b; }
    void foo()   { ++c; }
    void bar()   { ++d; } // whatever
};

在此示例中，someclass<true> 的大小毫不奇怪为 24，因为它必须将这些整数存储在某处。没关系，因为毕竟我想要这些。我对这些数字很感兴趣。

现在，理想情况下 someclass<false> 的大小应该为零(或者更确切地说，1，因为这是标准允许我们拥有的最小值)。然而，它是6，因为每个 counter_t 的大小当然也必须至少为 1(即使其中确实没有任何内容)。
如果一个类最初只包含一个句柄，并且您将其大小增加了一倍以上(或者可能是三倍？)，只是因为有很多空对象，这些对象没有做任何有用的事情，并且您可能有几百个或一千个实例，好吧……那就太臭了。这不是您想要的。

从 C++20 开始就存在 [[no_unique_address]]，它似乎正是我想要的。不幸的是，迄今为止的编译器支持是，呃......令人失望。我的海湾合作委员会不喜欢它。出于这个原因，我也没有测试过它。

存在一个“空基类优化”功能，该功能几乎永远存在并受到支持。听起来好像可以解决问题。
问题是我可以将计数器移至基类中，当然。我还可以有条件地从 base 或 empty 派生，没问题。

但是，所有递增计数器的代码都将无效(您几乎无法引用根本不存在的成员!)。因此，我必须将每个增量包装在 #ifdef 或类似的内容中，这是非常不可取的。或者使用一个或多或少执行相同操作的宏(非常类似于 assert 在发布中删除代码)。虽然它会“起作用”，但同样是不可取的。
天真地，人们可能会倾向于说:“嘿，你可以使用 if constexpr”，这会很好，但不幸的是，它无法编译。

是否有另一种直接的方法来优化“空”数据？

Answer 1

解决方案

申请[[no_unique_address]]属性为空数据成员。

注意

• [[no_unique_address]] 属性完全 supported海湾合作委员会。
• 如果您的 GCC 版本无法正确支持，请进行更新。
• 如果您有最新版本的 GCC，请报告缺陷或投票。
• 等待 GCC 补丁，该补丁将正确使用 [[no_unique_address]]。

摘要

使用[[no_unique_address]]。它应该很快就会开始工作。