开销强制成员函数实现

Question

我有一个Base 课程和一个Derived 课程。 Base 类的唯一目标是确保 Derived 实现成员函数。

struct Base
{
    virtual void f() = 0;
};

struct Derived : Base
{
    void f() override final {}
};

我没有多态地使用这个类，也就是说，我只是在堆栈上实例化 Derived 类型的对象，如下所示：

Derived obj;

我需要这样做数百万次。

编辑：只有少数实例同时存在（没有堆栈溢出）。

这里是否创建了vtable（我猜是在编译期间）？是否创建了vtable 对我来说是否重要，因为我不使用它（或者我不使用它）？我应该考虑使用这种设计有什么开销吗？如果Derived 没有实现f()，也许还有另一种方法可以确保编译器抱怨？

Answer 1

这里是否创建了一个 vtable ？

是的，因为您有 virtual 成员函数。

是否创建了 vtable 对我有影响吗，因为我不使用它？

由于您不使用它，它仍然很重要，它会增加您的 Derived 结构的大小。
在这里，您的 Derived 结构的大小为 8。但如果没有 vtable，它将大小为 1。

如果Derived 没有实现f()，也许还有另一种方法可以确保编译器报错？

老实说，我认为您的解决方案使用Base 作为接口来强制每个派生类实现f() 函数，因为它是使用的确切用例接口。

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但是如果Derived 结构的大小是一个问题（因为你说你想实例化它数百万次），也许你会对std::is_member_function_pointer 类型特征感兴趣。

我不知道您打算如何实例化您的 Derived 结构，因此我无法提供完全适合您需求的代码。
但是我正在考虑的想法等同于以下（通用示例）：

 #include <type_traits>

template <typename T>
void instantiate_a_lot_of_times(std::size_t nb_times)
{
    // Check if the f() member function exists
    static_assert(std::is_member_function_pointer<decltype(&T::f)>::value, "Error: The T::f() member function must be defined");

    for(std::size_t i = 0; i < nb_times; ++i)
    {
        T t;
        // Do something with t
    }
}

但请记住，这种方法存在延迟检查的缺点。
遇到结构体定义但评估static_assert时编译不会失败。