定义执行不同代码路径的代码段

Question

是否可以在我的代码中定义执行不同代码路径的部分或范围，不使用全局或传递状态变量？

出于调试目的，我希望能够用范围或#define 包围一段错误代码，以临时打开此部分中的预定义调试行为，例如使用调试数据、更精确的数据类型、已验证的算法……这需要在多线程应用程序中工作，其中多个线程可能会同时执行相同的共享代码，但只有其中一些线程从内部调用了此代码定义的部分。

例如，这里有一些伪代码不起作用，但可以说明我想要做什么。从多个地方同时调用的静态昂贵函数：

Result Algorithms::foo()
{
#ifdef DEBUG_SECTION
    return Algorithms::algorithmPrecise(dataPrecise);
#else
    return Algorithms::algorithmOptimized(dataOptimized);
#endif
}

其中实例需要经常更新的三个类：

Result A::update()
{
    return Algorithms::foo();
}

Result B::update()
{
    Result result;

#define DEBUG_SECTION
        ...

        result = a.update() + 1337;

        ...
#undef DEBUG_SECTION

    return result;
}

Result C::update()
{
    return a.update();
}

如你所见，A 类直接调用foo()，而在B 类中，foo() 是通过调用a.update() 和其他一些东西间接调用的。让我们假设B::update() 返回一个错误的结果，所以我希望能够仅从这个位置使用foo() 的调试实现。在C::update()，还是应该使用优化后的版本。

我的概念性想法是在错误代码周围定义一个DEBUG_SECTION，它将在此位置使用调试实现。然而，这在实践中是行不通的，因为Algorithms::foo() 被编译一次，而DEBUG_SECTION 没有被定义。在我的应用程序中，Algorithms、A、B 和 C 位于不同的库中。

我希望在代码中定义的部分中，执行共享代码中的不同代码部分。但是，在本节之外，我仍然希望执行原始代码，这将在运行时同时发生，因此我不能简单地使用状态变量。我可以在DEBUG_SECTION 中的每个调用中添加一个debugFlag 参数，该参数在每个递归调用中向下传递，然后提供给Algorithms::foo()，但这极容易出错（你不能错过任何调用，但是部分可能非常大，分布在不同的文件中，......）并且在更大的系统中非常混乱。有没有更好的方法来做到这一点？

我需要 C++11 和 MSVC 的解决方案。

Answer 1

这可以通过使用模板来工作：

template<bool pDebug>
Result Algorithms::foo()
{
    if(pDebug)
        return Algorithms::algorithmPrecise(dataPrecise);
    else
        return Algorithms::algorithmOptimized(dataOptimized);
}

另一方面，这意味着将您的函数定义移动到标题中（或强制模板实例化，请参阅these answers）。

不利的一面是，每次您想在调试和发布之间切换时，将对 Algorithms::foo() 的调用从 instance.foo<false> 更改为 instance.foo<true> 可能需要付出一些努力。如果您有多个受影响的调用，您可以使用编译时 const 变量来减少输入工作量，但不完全了解您的代码我无法估计这是否是一个可行的解决方案。

如果您的大部分代码使用函数的优化版本，您还可以将模板参数设置为默认为 false (template<bool pDebug = false>)，以避免更改不会调用调试版本的现有代码。