Menerobos kesesakan pengaturcaraan templat C++

Hambatan pengaturcaraan templat C++ disebabkan terutamanya oleh pengembangan instantiasi templat dan pengiraan masa kompilasi. Penyelesaian termasuk: 1. Metaprogramming: melakukan pengiraan dan operasi pada masa penyusunan; 2. Templat ekspresi: melakukan ungkapan pada masa penyusunan; Dengan menggunakan teknik ini, masa penyusunan dan saiz kod boleh dikurangkan dengan ketara, dan prestasi aplikasi dipertingkatkan.

Templat C++ terobosan kesesakan pengaturcaraan

Pengaturcaraan templat ialah alat yang berkuasa dalam C++ untuk menulis kod yang boleh digunakan semula dan selamat jenis. Walau bagaimanapun, apabila templat menjadi rumit, masa penyusunan dan saiz kod meningkat dengan cepat, mengakibatkan kehilangan prestasi.

Masalah

Kemacetan dalam pengaturcaraan templat terutamanya berpunca daripada sebab-sebab berikut:

• Inflasi Instalasi Templat (TI): Apabila templat dibuat seketika untuk setiap jenis yang mungkin, ia menyebabkan pembekuan kod dan peningkatan masa penyusunan.
• Anggaran Masa Kompilasi (CTE): Pengiraan dalam templat dilakukan pada masa penyusunan, meningkatkan masa penyusunan.

Penyelesaian

mengatasi kaedah untuk menangani kesesakan ini ialah:

• Metaprogramming (MP): Gunakan teknik metaprogramming templat untuk melaksanakan pengiraan dan operasi pada masa penyusunan, dan gunakan pengkompil untuk mengoptimumkan kod.
• Templat Ungkapan (ET): Templat khas yang membenarkan ungkapan dilaksanakan pada masa penyusunan, sekali gus mengelakkan CTE.
• Pemikiran Lateral (LF): Paradigma pengaturcaraan yang memfokuskan pada mengelakkan instantiasi dan CTE, melalui penggunaan polimorfisme masa jalan atau penunjuk fungsi.

Kes Praktikal

Pertimbangkan kod berikut, di mana fungsi maks digeneralisasikan menggunakan templat: max 使用模板进行泛化：

template <typename T>
T max(T a, T b) {
  return a > b ? a : b;
}

这种实现会在每个调用时实例化模板，导致 TI。

使用 MP 和 ET：

template <typename T>
constexpr T max(T a, T b) {
  return a > b ? a : b;
}

通过使用 constexpr

struct Max {
  template <typename T>
  static T apply(T a, T b) {
    return a > b ? a : b;
  }
}

// 使用：
auto result = Max::apply<double>(1.2, 3.4);

Menggunakan MP dan ET:

rrreee

Menggunakan LF:

Atas ialah kandungan terperinci Menerobos kesesakan pengaturcaraan templat C++. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!