模板导致的代码膨胀问题和解决

模板导致的代码膨胀问题和解决

模板是一种源码复用技术,在某些情况下使用它可以使代码看起来非常优雅,著名的boost库就是模板发扬的典范.
然而模板也存在弊端,大量使用模板可能导致代码膨胀.下面介绍一种解决的方案:

我们首先看一段一般代码:

template < typename T >
class  Vector
{
public :
     virtual   void  Say()
     {
         const  type_info &     t  =  typeid(T);
        std::cout  <<   " Vector< "   <<  t.name()  <<   " >::Hello "   <<  std::endl;
    }
} ;

//  特例化
template <>
class   Vector < void *>
{
public :
     virtual   void  Say()
     {
        std::cout  <<   " Vector<void*>::Hello "   <<  std::endl;
    }
} ;

int  _tmain( int  argc, _TCHAR *  argv[])
{
    Vector < int *>     pIntVec;
    pIntVec.Say();
    Vector < double *>     pDoubleVec;
    pDoubleVec.Say();
     return   0 ;
}

输出:
Vector<int *>::Hello
Vector<double *>::Hello
从这里,我们可以看出程序在运行的过程中生产了两分Vector的代码(int*和double*),尽管这里有特例化,然而类型不匹配,编译器在编译过程中无法定位到特例化版本.如果这个Vector被滥用,即使是一个中等规模的程序也可能耗费成兆字节的代码控件.

我们必须寻找一种中间桥梁使编译器在编译过程中定位到void*的特例化版本.按照模板选择策略,编译器总是选择最特例化的模板,我们可以通过一个中间的模板联系起上面两个版本的模板.下面看一段代码:

template < typename T >
class  Vector
{
public :
     virtual   void  Say()
     {
        std::cout  <<   " Vector::Hello "   <<  std::endl;
    }
} ;

//  特例化
template <>
class   Vector < void *>
{
public :
     virtual   void  Say()
     {
        std::cout  <<   " Vector<void*>::Hello "   <<  std::endl;
    }
} ;

//  特例化
template < typename T >
class  Vector < T *>  :  public  Vector < void *>
{
} ;

int  _tmain( int  argc, _TCHAR *  argv[])
{
    Vector < int *>     pIntVec;
    pIntVec.Say();
    Vector < double *>     pDoubleVec;
    pDoubleVec.Say();
     return   0 ;
}

输出:
Vector<void*>::Hello
Vector<void*>::Hello
从这里,我们可以看出程序在运行过程中全部使用Vector<void*>的版本.class Vector<T*>模板便是关键的环节.编译器在编译过程中,由于class Vector<T*>比class Vector更特例化,所以遇到Vector<int*>和Vector<double*>时都选择class Vector<T*>,而class Vector<T*>继承Vector<void*>,一个更加特例化版本,所以编译器不再产生新的模板而采用 Vector<void*>这个最特例化版本,这样所有指针模板都归结到Vector<void*>,而class Vector<T*>为用户提供了一个精美而且安全的界面,而Vector<void*>作为底层实现细节被隐藏.