c++ - CRTP vs 过载和最终

Question

我经常使用CRTP从基类调用派生类函数。它的优点是不会产生虚拟函数调用的成本，例如:

template< class Derived >
class Base
{
public:
   void foo() 
   {
      static_cast<Derived*>(this)->foo_impl(); // Non virtual derived class call
   }
};

class Derived : public Base<Derived> 
{
private:
   void foo_impl() 
   {
      // Do Stuff
   } 
};

C++11 引入了 final 语言标识符，它将虚拟函数(或类)标记为 Final，告诉编译器不会再对该函数进行重写。

据我了解(来自 Going Native 2013 演示)，如果虚拟函数被标记为 final，编译器可以优化代码以消除虚拟函数调用的开销。

因此，在上面的示例中，可以删除 CRTP，并且仍然可以避免虚拟函数调用的开销，只要派生类将虚拟函数标记为 final 即:

class Base
{
public:
   virtual void foo_impl() = 0;

   void foo() 
   {
      foo_impl(); // Non virtual derived class call
   }
};

class Derived : public Base 
{
public:
   // function marked as final, no virtual function call overhead
   virtual void foo_impl() final   
   {
      // Do Stuff
   } 
};

如果是这种情况，是否有关于哪种方法最好的建议？

CRTP 是否仍然是首选，因为它保证函数调用是非虚拟的，而不能依赖基于 final 的优化？

Answer 1

这取决于您如何传递实例。考虑在一个翻译单元中:

Derived d;
foo( &d );

在另一个中:

void foo( Base* b )
{
    b->foo();
}

除了 LTO 之外，编译器没有机会消除虚拟调用开销。

如果是 OTOH，您有:

void foo( Derived* d )
{
    d->foo();
}

编译器现在可以足够智能地优化 vtable 查找，因为它拥有所有必要的信息。但我认为这并不能得到保证。如果没有final，vtable查找仍然是必要的，因为d可能指向从Derived派生的东西，它还有另一个foo_impl()的实现。