模板化的类应该和非模板化的类一样快吗？答案

【问题标题】：Should templated classes be precisely as fast as untemplated classes?模板化的类应该和非模板化的类一样快吗？
【发布时间】：2021-02-14 04:52:08
【问题描述】：

我有一个仅存在于集合中的非通用对象。我正在编写的一个定义对象的库，我们称之为Collected，以及集合的两个实现，它们在不同的场景中应该有优势。我们称他们为Collection1 和Collection2。集合是此应用程序中高速处理的核心，因此可以说性能是最重要的。

Collected 的代码在两者之间是相同的，除了 1) 接受其集合的 ctor 参数，以及 2) 存储它的成员变量。

所以，我很想用TemplatedCollected<class T> 替换Collected，并进行明显的代码更改。使用该库的应用程序可以集中决定他们想要哪个，并将MyCollected 定义为TemplatedCollected<Collection1> 或TemplatedCollected<Collection2>。

但是，如果有任何可能更快，我可以创建一个相同的 Collected1 和 Collected2 类，除了它们支持的集合。（同样，该应用可以根据他们的需要定义MyCollected。）

【问题讨论】：

一切都一样，是的，速度一样快。在您描述的情况下，模板本质上只是重复代码的简写，它的运行时开销应该为零。
能否在您的问题中包含一些基本的示例代码？通常我们不会无缘无故地对事物进行模板化......但您似乎有三种情况：普通收集、模板收集和收集1+收集2。如果第一个选项（单个非模板类）可用，为什么还要考虑其他选项？
虽然可以进行一些概括，但最佳设计通常针对特定类。为什么要使用不同的集合？转换集合有意义吗？拥有基类和派生类并使用虚函数是否有意义？如果该类有 3 行，则可能不会使用与它有几千行相同的方法。此外，如果集合有 5 个项目，那么如果它有 500000 个项目，人们可能会做出不同的决定。

标签： c++ performance c++11 templates

【解决方案1】：

模板类唯一的开销是因为它们生成了一个新类。这需要编译时间和编译内存，并可能导致生成更多程序代码。最后，模板的符号长度有时可能比您手写的要长。

然而，最后一点只是因为使用模板生成程序代码比手写更容易。如果您在模板上复制粘贴模板实现两次也不会更糟。

最大的代价是从头部拆分模板实现有点让人头疼。

但是，您正在处理性能问题。如果性能很重要，您应该进行分析。您不应该排除使用模板的可能性——将优化放在一个地方并将其应用于两者的能力具有很高的价值。

【讨论】：