c ++开关与成员函数指针与虚拟继承

Question

我试图分析实现多态的各种方法之间的权衡.我需要一个对象列表,它们在成员函数中有一些相似之处和一些差异.我看到的选项如下:

1. 每个对象都有一个标志,每个函数都有一个switch语句.标志的值将每个对象定向到每个函数的特定部分.
2. 在对象中有一个成员函数指针数组,这些指针在构造时分配.然后,我调用该函数指针以获取正确的成员函数.
3. 有一个带有几个派生类的虚基类.这样做的一个缺点是我的列表现在必须包含指针,而不是对象本身.

我的理解是,由于成员函数的保证接近,选项3中列表中的指针查找将比选项2的成员函数查找花费更长的时间.

这些选项有哪些优点/缺点？我的首要任务是性能优于可读性.有多态的其他方法吗？

Answer 1

实现更快多态性的一种方法是通过CRTP 惯用法和静态多态性：

template<typename T>
struct base
{
    void f()
    {
         static_cast<T*>( this )->f_impl();
    }
};

struct foo : public base<foo>
{
    void f_impl()
    {
       std::cout << "foo!" << std::endl;
    }
};

struct bar : public base<bar>
{
    void f_impl()
    {
       std::cout << "bar!" << std::endl;
    }
};

struct quux : public base<quux>
{
    void f_impl()
    {
       std::cout << "quux!" << std::endl;
    }
};


template<typename T>
void call_f( const base<T>& something )
{
    something.f();
}

int main()
{
    foo my_foo;
    bar my_bar;
    quux my_quux;

    call_f( my_foo );
    call_f( my_bar );
    call_f( my_quux );
}

这输出：

噗！
酒吧！
奇怪！

静态多态性比虚拟分派性能好得多，因为编译器知道在编译时将调用哪个函数，并且它可以内联所有内容。

即使它提供动态绑定，它也无法以常见的异构容器方式执行多态性，因为基类的每个实例都是不同的类型。
然而，这可以通过类似的东西来实现boost::any。