C++使用泛型导致的膨胀问题

这篇文章主要介绍了C++使用泛型导致的膨胀，智能家居主机的嵌入式平台上使用C++进行开发。FLASH存储空间有限，这是必须要考虑的因素，一定要重视，下面我们一起进入文章看看详细内容

 //! code-1 struct list_int_item { int value; struct list_int_item *next; }; struct list_int { struct list_int_item *head; size_t size; }; void list_int_insert(struct list_int *p, int value); int  list_int_sort(struct list_int *p); bool list_int_empty(struct list_int *p); ... 下面是list的C语言实现方式： //! code-2 struct list_string_item { string value; struct list_string_item *next; }; struct list_string { struct list_string_item *head; size_t size; }; void list_string_insert(struct list_int *p, string value); int  list_string_sort(struct list_int *p); bool list_string_empty(struct list_int *p); ...

两者之间就是类型的差别。所以很多时间，在C语言中我们就用宏来替代它的类型，

如下：

 //! code-3 #define LIST_DECLARE(TYPE) \ struct list_##TYPE##_item { \ TYPE## value; \ struct list_##TYPE##_item *next; \ }; \ \ struct list_##TYPE { \ struct list_##TYPE##_item *head; \ size_t size; \ }; \ \ void list_##TYPE##_insert(struct list_##TYPE *p, ##TYPE## value); \ int  list_##TYPE##_sort(struct list_##TYPE *p); \ bool list_##TYPE##_empty(struct list_##TYPE *p); \ ...

然后在头文件中是这样定义list的：

 //! code-4 LIST_DECLARE(double)

所以，泛型产生冗余代码是无法避免的，至少用C来做这样的泛型也是无法避免的。
既然无法避免的，那就看看怎么尽可能以避免上述的问题。在《Effective C++》中有一章节专门提到：不要在模板中使用不必要的参数。因为每一个不同的参数编译器都会为之生成一套相应的代码。
如果代码中只有一种数据类型，就算用该类型定义了多个变量，编译器是不是只会生成一套相关的代码？（应该是这样的）。

写个例子对比一下：（省略不必要的代码）

test1.cpp ，里面只有map，但定义了m1, m2, m3。

 //! code-5 map m1; map m2; map m3; m1.insert(std::make_pair(1, "hello")); m2.insert(std::make_pair(1, "hi")); m3.insert(std::make_pair(1, "lichunjun"));

test2.cpp ，与test1.cpp相比，里面有三个类型：

 //! code-6 map m1; map m2; map m3; m1.insert(std::make_pair(1, "hello")); m2.insert(std::make_pair(1, 1.2)); m3.insert(std::make_pair(1, 44));

结果，编译出来的可执行文件大小比较：

[hevake_lcj@Hevake tmp]$ ll test1 test2
-rwxrwxr-x. 1 18784 Mar 19 22:01 test1
-rwxrwxr-x. 1 35184 Mar 19 22:03 test2

test2比test1大一倍，原因不用多说。

还有一个问题：指针是不是被认为是一个类型？
上面的list与list不能共用同一套代码，根据的原因是因为int与string这两种类型在空间大小与赋值的方式上都是不同的。所以，必须生成两套代码来实现。
而指针，不管是什么指针，它们都是一样的。我们可以用void*代表所有的指针类型。

于是我们将上面的代码改改，再测试一下：

 //! code-7 map m1; map m2; map m3; m1.insert(std::make_pair(1, new string("hello"))); m2.insert(std::make_pair(1, new string("hi"))); m3.insert(std::make_pair(1, new string("lichunjun")));

 //! code-8 map m1; map m2; map m3; m1.insert(std::make_pair(1, new string("hello"))); m2.insert(std::make_pair(1, new double(1.2))); m3.insert(std::make_pair(1, new int(44)));

结果是这样的：

-rwxrwxr-x. 1 18736 Mar 19 23:05 test1
-rwxrwxr-x. 1 35136 Mar 19 23:05 test2

预期的结果test1与test2相差不多，但从结果上看并没有什么优化，结果有点令人失望～

思考：C++有没有什么参数可以优化这个？

如果没有，为了节省空间，我们只能将所有的指针统一定义成void*类型了，在使用时再强制转换。

 //! code-9 map m1; map m2; map m3; m1.insert(std::make_pair(1, new string("hello"))); m2.insert(std::make_pair(1, new double(1.2))); m3.insert(std::make_pair(1, new int(44))); cout << *static_cast(m1[1]) << endl; cout << *static_cast(m2[1]) << endl; cout << *static_cast(m3[1]) << endl;

如上代码是将code-8的基础上，将所有的指定都定义成了void* ，在使用的时候用static_cast进行强制转换成对应的指针类型。
如此得到的代码大小与code-7的比较，只多了16个字节。
但这种做法是很不可取的，必须用void*指针之后，编译器不再对类型进行检查，很容易把类型搞混淆。

最好还是编译器支持指针泛型的优化吧！

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C++使用泛型导致的膨胀问题

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