Question

我的一个项目中有很多自定义数据类型，它们都共享一个公共基类。

我的数据（来自数据库）的数据类型由基类的枚举区分。我的体系结构允许特定的数据类型专门用于派生类，或者它可以由基类处理。

当我构造一个我特定的数据类型时，我通常直接调用构造函数：

Special_Type_X a = Special_Type_X("34.34:fdfh-78");
a.getFoo();

有一些模板魔术也可以像这样构建它：

Type_Helper<Base_Type::special_type_x>::Type a =  Base_Type::construct<Base_Type::special_type_x>("34.34:fdfh-78");
a.getFoo();

对于枚举类型的某些值，可能没有专门化，所以

Type_Helper<Base_Type::non_specialized_type_1>::Type == Base_Type

当我从数据库中获取数据时，在编译时不知道数据类型，因此有第三种方法来构造数据类型（来自QVariant）：

Base_Type a = Base_Type::construct(Base_type::whatever,"12.23@34io{3,3}");

但是我当然希望调用正确的构造函数，因此该方法的实现看起来像：

switch(t) {
     case Base_Type::special_type_x:  
        return Base_Type::construct<Base_Type::special_type_x>(var);

     case Base_Type::non_specialized_type_1:  
        return Base_Type::construct<Base_Type::non_specialized_type_1>(var);              

     case Base_Type::whatever:  
        return Base_Type::construct<Base_Type::whatever>(var);     

     //.....
}

这段代码是重复的，因为基类也可以处理新类型（添加到枚举），我提出了以下解决方案：

// Helper Template Method
template <Base_Type::type_enum bt_itr>
Base_Type construct_switch(const Base_Type::type_enum& bt, const QVariant& v)
{
  if(bt_itr==bt)
    return Base_Type::construct<bt_itr>(v);
  return construct_switch<(Base_Type::type_enum)(bt_itr+1)>(bt,v);
}

// Specialization for the last available (dummy type): num_types
template <>
Base_Type construct_switch<Base_Type::num_types>(const Base_Type::type_enum& bt, const QVariant&)
{
  qWarning() << "Type" << bt << "could not be constructed";
  return Base_Type(); // Creates an invalid Custom Type
}

我原来的switch语句被替换为：

return construct_switch<(Base_Type::type_enum)0>(t,var);

此解决方案按预期工作。

但编译后的代码不同。虽然原始switch语句的复杂度为O（1），但新方法导致O（n）复杂度。生成的代码递归调用我的帮助器方法，直到找到正确的条目。

为什么编译器无法正确优化？有没有更好的方法来解决这个问题？

类似的问题： Replacing switch statements when interfacing between templated and non-templated code

我应该提一下，我想避免C++11和C++14并坚持C++03。

Answer 1

这是一个神奇的转换问题 - 如何获取（范围）运行时值并将其转换为编译时常量。

从C ++ 1y替换的样板开始：

template<unsigned...> struct indexes {typedef indexes type;};
template<unsigned max, unsigned... is> struct make_indexes: make_indexes<max-1, max-1, is...> {};
template<unsigned... is> struct make_indexes<0, is...>:indexes<is...> {};
template<unsigned max> using make_indexes_t = typename make_indexes<max>::type;

现在我们可以轻松地创建从0到n-1的无符号整数的编译时序列。 make_indexes_t<50>扩展为indexes<0,1,2,3, ... ,48, 49>。 C ++ 1y版本以对数递归步骤实现，上面是线性的（在编译时 - 没有在运行时完成），但是你有多少100种类型吗？

接下来，我们构建一个回调数组。由于我讨厌C遗留函数指针语法，我会抛出一些毫无意义的样板来隐藏它：

template<typename T> using type = T; // pointless boilerplate

template<unsigned... Is>
Base_Type construct_runtime_helper( indexes<Is...>, Base_Type::type_enum e, QVariant const& v ) {
  // array of pointers to functions:  (note static, so created once)
  static type< Base_Type(const QVariant&) >* constructor_array[] = {
    (&Base_Type::construct<Is>)...
  };
  // find the eth entry, and call it:
  return constructor_array[ unsigned(e) ](v);
}
Base_Type construct_runtime_helper( Base_Type::type_enum e, QVariant const& v ) {
  return construct_runtime_helper( make_indexes_t< Base_Type::num_types >(), e, v );
}

鲍勃是你的叔叔。 O（1）数组查找（使用O（n）设置，理论上可以在可执行启动之前完成）

Answer 2

所有功能都是内联的吗？我希望有一个合理的编译器将if树优化为switch，但前提是if s在同一个函数中。为了便于携带，您可能不想依赖它。

你可以通过让construct_switch使用lambda函数填充std::vector<std::function<Base_Type(const QVariant&)>>来进行间接函数调用来获得O（1），然后将其发送出去。

优化交换机的模板替换

2 个答案: