使用模板代替开关

问题描述

| 我想在我的代码中执行一组类似的测试，但仅根据参数进行更改。 我可以使用switch语句编写此代码：

bool doTest(EnumSensorFamily family,const StructSensorProposal& proposed)
{
  switch (family)
  {
  case FAM1:
    return (ExpectedFam1 == proposed.Fam1SensorId);
    break;
  case FAM2:
    return (ExpectedFam2 == proposed.Fam2SensorId);
    break;
  case FAM3:
    return (ExpectedFam3 == proposed.Fam3SensorId);
    break;
  default:
    ERROR (\"Unexpected family\");
    return false;
  }
}

我正在考虑通过模板专业化来做到这一点

template <EnumSensorFamily family>
bool doTest(const StructSensorProposal& proposed);

template<>
bool doTest<FAM1> (const StructSensorProposal& proposed)
{
  return (ExpectedFam1 == proposed.Fam1SensorId);
}

template<>
bool doTest<FAM2> (const StructSensorProposal& proposed)
{
  return (ExpectedFam2 == proposed.Fam2SensorId);
}

template<>
bool doTest<FAM3> (const StructSensorProposal& proposed)
{
  return (ExpectedFam3 == proposed.Fam3SensorId);
}

除了避免包含几乎相同情况的switch语句之外，这样做还有什么好处？ 理想情况下，我希望能够编写一种方法来减少维护开销。 谢谢     

解决方法

建立安德鲁的答案... 注意，the2ѭ必须在编译时知道。如果直到运行时才知道它，那么您将不得不编写一个

switch

来选择模板，将您带回到开始的地方。 另一种方法是使用“特征”模式：

template <EnumSensorFamily family>
struct SensorTraits;

template <>
struct SensorTraits<FAM1>
{
    const EnumSensorFamily kFamilyID = ExpectedFam1;
};

template <>
struct SensorTraits<FAM2>
{
    const EnumSensorFamily kFamilyID = ExpectedFam2;
};

template <>
struct SensorTraits<FAM3>
{
    const EnumSensorFamily kFamilyID = ExpectedFam3;
};

template <EnumSensorFamily family>
bool doTest(const StructSensorProposal& proposed)
{
  return (SensorTraits<family>::kFamilyID == proposed.Fam1SensorId);
}

如果尝试对缺乏特质特性的传感器系列使用“ 5”，则会出现编译错误。还要注意，您从不实例化traits对象，而只是使用其定义。 这样，您就可以在多个函数中重复使用常量，typedef。此外，添加新系列并不涉及梳理所有代码以查找每一个需要的“ 3”语句。您要做的就是创建一个新的

SensorTraits

专业化课程。 编辑：您可以使字段依赖于传感器家族，并带有指向成员的指针：

template <>
struct SensorTraits<FAM1>
{
    const EnumSensorFamily kFamilyID = ExpectedFam1;
    int StructSensorProposal::*proposalField = &StructSensorProposal::fam1field;
};

// ...

template <EnumSensorFamily family>
int getProposedField(const StructSensorProposal& proposed)
{
    return proposed.*SensorTraits<family>::proposalField;
}

您还可以输入“ 9”来表示传感器的数据类型：

template <>
struct SensorTraits<FAM1>
{
    const EnumSensorFamily kFamilyID = ExpectedFam1;
    typedef uint16_t data_type;
    data_type StructSensorProposal::*proposalField = &StructSensorProposal::fam1field;
};

// ...

template <EnumSensorFamily family>
SensorTraits<family>::data_type getProposedField(const StructSensorProposal& proposed)
{
    return proposed.*SensorTraits<family>::proposalField;
}

我还没有测试这些；您可能需要在其中放一个

const

或

static

。     ,如果编译器未能正确优化

switch

（即，它生成的代码与模板解决方案的代码不同，这对于现代的内联编译器是可行的），则好处是很小的潜在性能改进。当然，仅当

family

是编译时常量时-否则模板不适用，编译器可以为

switch

找到的最佳优化是计算跳转或跳转表。 如果您的代码始终看起来像“ 16”，我宁愿使用数组作为期望值和传感器ID，并根据“ 14”对它们进行索引。     ,在以下情况下，无法使用模板：

const  EnumSensorFamily familyCompileTime = FAM3; // Compile time constant
EnumSensorFamily family = GetFimilyInRunTime(); // Run time variable
doTest1(family,proposed); // ok
doTest2<family>(proposed); // error;
doTest2<familyCompileTime >(proposed); // OK;

    ,好吧……您正在将处理从运行时转移到编译时。编译器将创建函数并相应地使用它们，而不是在运行时不必通过switch语句。 同样，这将导致更干净的代码。     ,二进制大小也有好处，只有实例化的模板才会在可执行文件中。 如果您有很大的选择，这对exe大小可能很重要！