如何避免代码重复与大多数相同的成员函数？答案

【问题标题】：How to avoid code duplication with mostly same member functions?如何避免代码重复与大多数相同的成员函数？
【发布时间】：2019-10-29 21:21:04
【问题描述】：

我已经实现了一个 Michael 和 Scott 队列（一个并发无锁队列），但我遇到了出队操作代码重复的问题。这个问题通常不是关于队列算法本身，而是关于如何干净地实现函数的几种变体大多具有相同的结构。我说的例子：

bool dequeue() {
    while(true) {
        // [atomically load head, tail and head->next]
        auto head = m_head.load(std::memory_order_acquire);
        auto head_ptr = head.get();
        auto tail = m_tail.load(std::memory_order_acquire);
        auto next = head_ptr->next.load(std::memory_order_acquire);
        auto next_ptr = next.get();
        // Are head, tail, and next consistent?
        if(head == m_head.load(std::memory_order_acquire)) {
            // Is queue empty or tail falling behind?
            if(head_ptr == tail.get()) {
                // Is queue empty?
                if(!next_ptr) {
                    return false;
                }
                // tail is falling behind. Try to advance it
                m_tail.compare_exchange_strong(tail, tail(next_ptr));
            } else if(next_ptr){
                // [ above check is result free list interaction, not part of orginal algo ]
                // [Read value from next_ptr->data]
                // <<<variant of operation here>>>>
            }
        }
    }
}

我已经计划实施各种操作来代替<<<variant of operation here>>>> 包括逻辑，退出循环的if-else代码等，我想避免重复主函数体。我应该如何进行？我至少使用 C++14 标准。背景故事是 boost::lockfree::queue 过于受限并且我想实现pop_if()、compare_front()、begin()这样的操作除了<<<variant operation here>>> 部分之外，共享相同的基本出队操作代码逻辑。

【问题讨论】：

将通用代码移入函数中？
将重复的逻辑写在一个辅助函数中，你可以像 get_next() 一样调用它。然后，您的每个 API 函数都可以调用辅助函数。让辅助函数返回 next_ptr
这里的问题是变体代码非常依赖基代码局部变量head,head_ptr,tail,next,next_ptr等。代码变体是取决于所有这些。我能想到的最好的办法是将所有局部变量放在一个结构中（从主容器类派生以允许访问成员变量）并将基本代码作为成员函数放在那里。然后大多数派生类将定义更多专门的操作，这些操作在 locals?
是什么决定了您要使用哪种变体？队列中的对象类型还是其他？描述两种不同的变体（最好在代码中）。
@Ted Lyngmo 函数变体只是容器的区成员函数。（即容器 API）。这是一个静态的决定，我只是在考虑如何以最少的代码重复来实现不同的功能。

标签： c++ templates code-duplication

【解决方案1】：

如果我理解正确，您可以创建一个带参数的泛型方法——仿函数

template <class Func>
bool dequeue_generic(Func func) {

....

func(next_ptr->data)

}

然后 impelement 方法使用不同的函子来处理数据。

【讨论】：

问题nro.1：我如何允许func 的结果继续循环或从dequeue_generic 返回？编号2：如何在func内访问容器的成员变量？
对于 1，您可以从函子返回 bool 结果以允许或中断循环。对于 2 - 不要这样做。这是一个糟糕的方法。