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使用模板有什么缺点?如何避免? 使用模板有什么缺点?如何避免?

2017年12月12日 ⁄ 综合 ⁄ 共 2145字 ⁄ 字号 评论关闭
 

使用模板有什么缺点?如何避免?

分类: c++ 93人阅读 评论(0) 收藏 举报

http://www.cnblogs.com/royenhome/archive/2010/11/19/1881535.html

文章来源:http://group.gimoo.net/review/82612  

  templates(模板)是节省时间和避免代码重复的极好方法,我们可以只输入一个类模板,就能让编译器实例化所需要的很多个特定类及函数。类模板的成员函数只有被使用时才会被实例化,下面就是work被实例化了4次,所以只有在每一个函数都在实际中被使用时,我们才会得到这些函数。 

确实这是一个很重要的技术,但是如果不小心,使用模板可能会导致代码膨胀。什么是代码膨胀?请看下面的例子: 
1      template <class T, int num> 
2      class A 
3      { 
4      public: 
5                void work() 

6                { static int i = 0;

7                        cout < < "work() " < <i++<< endl; 
8                        cout < < num < < endl; 
9                } 
10    }; 
11 
12    int main() 
13    { 
14              A <int, 1>v1; 
15              A <int, 2>v2; 
16              A <int, 3>v3; 
17              A <int, 4>v4; 
18              v1.work(); 
19              v2.work(); 
20              v3.work(); 
21              v4.work(); 
22              return 0; 
23    } 
类模板A取得一个类型参数T,并且它还有一个类型为int的参数,一个非类型参数(non-type parameter),与类型参数相比,虽然非类型参数不是很通用,但他们是完全合法的。在本例中,由于num的不同,代码14到17行的调用将会生成了三个A的实例,然后在18~21行又生成了不同的函数调用。 
虽然这些函数做了相同的事情(打印一个“work()”和num),但他们却有不同的二进制代码。这就是所说的由于模板导致的代码膨胀。也就是说,虽然源代码看上去紧凑而整洁,但是目标代码却臃肿而松散,会严重影响程序的运行效率。 

如何避免由于这种代码膨胀呢?有一个原则,就是把C++模板中与参数无关的代码分离出来。也就是让与参数无关的代码只有一份拷贝。对类模板A可以进行如下地修改: 

(模版类的出现,就是代替了人工拷贝的过程,但是在编译期间由编译器进行拷贝。在上面的例子中,编译器首先生成4个类,然后再产生对应的对象。很明显,work函数的功能一致,却被拷贝了四次。在下面的实现中,可以想象,也是有4个类A
<int, 1>,A <int, 2>,A <int, 3>,A <int, 4>,但是这四个类都继承一个base<int>,其中派生类的work函数还是会生成4份,但是都调用了base<int>中的work函数,但是base<int>中的work函数只有一份)

1      template <class T> 
2      class Base 
3      { 
4      public: 
5                void work(int num) 
6                { 
7                        cout < < "work "; 
8                        cout < < num < < endl; 
9                } 
10    }; 
11 
12    template <class T, int num> 
13    class Derived : public Base <T> 
14    { 
15    public: 
16              void work() 
17              { 
18                      Base <T>::work(num); 
19              } 
20    }; 
21 
22    int main() 
23    { 
24              Derived <int, 1>d1; 
25              Derived <int, 2>d2; 
26              Derived <int, 3>d3; 
27            
28              d1.work(); 
29              d2.work(); 
30              d3.work(); 
31              return 0; 
32    } 

    程序中work的参数版本是在一个Base类(基类)中的。与Derived类一样,Base类也是一个类模板,但是与Derived类不一样的是,它参数化的仅仅是类型T,而没有num。因此,所有持有一个给定类型的Derived将共享一个单一的Base类。比如代码24~26行实例化的模板类都共享Base
<int>模板类,从而他们的成员函数都共享Base <int>模板类中的work这个单一的拷贝。

    模板的缺点:不当地使用模板会导致代码膨胀,即二进制代码臃肿而松散,会严重影响程序的运行效率。 

    解决方法:把C++模板中与参数无关的代码分离出来。
 


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