讀書筆記_Effective_C++_條款四十四：將與參數無關的代碼抽離template

標題上說「將與參數無關的代碼抽離template」，這裏的參數既能夠指類型，也能夠是非類型，咱們先來看看非類型的狀況。

假定咱們要爲矩陣寫一個類，這個矩陣的行列元素個數相等，是一個方陣，於是咱們能夠對之求逆運算。由於方陣的元素能夠有多種類型，同時方陣的維數（方陣大小）也能夠不一樣，像下面這樣，咱們使用了模板：

 1 template <class T, size_t n>
 2 class SquareMatrix
 3 {
 4 public:
 5     void Invert();
 6 };
 7 
 8 int main()
 9 {
10     SquareMatrix<int, 10> a;
11     SquareMatrix<int, 5> b;
12 }

模板既能夠指定類型，也能夠指定其餘參量，好比這裏的size_t，用來表示方陣的維數。程序看起來是沒有問題的，編譯也是經過的，但從代碼優化上看，仍是有空間能夠作的。a和b雖然都是元素爲int型的方陣，但由於方陣維數不一樣，於是生成了兩個Invert函數，這兩個Invert函數的代碼只是在循環個數上不一樣（取覺於方陣維數n），但算法思想徹底是同樣的。

爲了防止編譯器生成冗餘的代碼，咱們能夠將Invert抽離這裏，變成一個以n爲參數的函數，像下面這樣：

 1 class SquareMatrixBase
 2 {
 3 public:
 4     SquareMatrixBase(T* p) : DataPointer(p){}
 5     void Invert(size_t n){}
 6 private:
 7     T* DataPointer;
 8 };
 9 
10 
11 template <class T, size_t n>
12 class SquareMatrix: private SquareMatrixBase<T>
13 {
14 public:
15     SquareMatrix() : SquareMatrixBase(Data)
16     {}
17     void Invert()
18     {
19         SquareMatrixBase::Invert(n);
20     }
21 private:
22     T Data[n * n];
23 };

這裏咱們定義了一個BaseSquareMatrix類，這個類能夠視爲一個工具類，由於SquareMatrix是private繼承於它的，咱們把算法一致、只與維數n相關的算法函數都放在BaseSquareMatrix中，且將n做爲它的Invert()函數的形參，爲了使BaseSquareMatrix能夠訪問數據，從而求逆運算，咱們聲明瞭它的成員指針，這個指針將會在構造時指向子類的數據存儲空間。

子類SquareMatrix沒有大變化，只是在Invert的時候，用了一句代碼就搞定了——調用父類的Invert函數，並把維數n傳過去。

這樣在main函數中，針對類型都是int，但矩陣維數不一樣的狀況，Invert中生成的冗餘代碼很是少（只有一句話），父類也由於模板參數與維數沒法，因此也只生成一份。從這個角度來看，將與參數無關的代碼抽離template起到了減小代碼冗餘度的優化做用。

 

目前只是說將與類型無關的代碼進行抽離（造一個父類，把算法相同的部分提取出來，放到父類），對於不一樣類型，其實也能夠經過void*來實。好比STL，要想令咱們使用list<int*>，list<const int*>生成的代碼冗餘度保持很低，這就須要在相應的函數裏面，將之鏈到父類的一個公共實現版本里面，這個版本的形參是void*。

 

最後總結一下：

1. Template生成多個classes與多個函數，因此任何template代碼都不應與某個形成膨脹的template參數產生相依關係。

2. 因非類型模板參數而形成的代碼膨脹，每每能夠消除，作法是以函數參數或者class成員變量替換template參數。

3. 因類型而形成的代碼膨脹，也能夠下降，作法是讓帶有徹底相同二進制表述的具現類型共享實現碼。