派生类型的成员

Question

考虑以下示例：

• 我有一个抽象类socket，它为一个不错的面向对象套接字定义了一些虚拟接口（例如，send 和receive）。
• 然后该类以多种方式专门化，（例如，在我的情况下，我可以有一个TCP 套接字或UDT 套接字，它们以不同的方式工作（UDT 基于底层@987654327以@socket 为例），但它们具有相同的接口，即可以例如send 和receive。
• 我有一个 connection 类，它应该以某种方式包装一个套接字，添加很多功能（例如，发送和接收对象的模板方法，它序列化它们，一切都很漂亮）。

现在，我可以在connection 中做的最简单的事情就是拥有一个socket * 指针。 connection 然后可以在其构造函数中接受一个指针，一切都很好。但是，那里存在一个性能问题：每当我的 connection 对象想要与我的 socket 对象通信时，都会出现需要时间的取消引用。

我想做的是让socket 成为connection 的成员。不要误会我的意思：我知道，如果没有别的，socket 的不同专业可以有不同的大小，所以我不能简单地做这样的事情：socket my_pretty_socket;

我的想法

我想知道的是，如果下面的想法没有任何意义，以及为什么。

我有一组有限的socket 可能的专业化。如果我建立一些template any <typename base, typename... specializations> 会怎样：

• 分配与最大专业化一样多的chars 数组。
• 提供模板构造函数，将其参数转发到指定特化的构造函数，并使用分配数组上的放置new 来创建对象。
• 行为类似于对socket 的引用，例如通过提供operator * () 或将每个调用转发到socket 的接口到它正在存储的专业化。

通过这种方式，我将对象作为connection 的成员就位，并且我将保留接口的所有良好属性，同时节省内存事务。

1. 这个想法很愚蠢吗？为什么？
2. 是否已有解决方案可以做到这一点？我确信我不会是唯一遇到此类问题的人。

Answer 1

基于问题+ cmets，我认为您最好的选择是简单地放弃继承并使用variant。此解决方案需要 boost、C++17 或具有变体 TS 的实现的新编译器/标准库，最好是 14。变体是一种存储多种类型之一的类型。它根据最大类型的大小将所有内容存储在堆栈中。

struct tcp {
  void do_stuff() const;
};

struct udp {
  void do_stuff() const;
};

using socket_type = std::variant<tcp,udp>;

void do_stuff(const socket_type& s) {
    visit([] (const auto& x) { x.do_stuff(); }, s);
}

enum class SocketKind { TCP, UDP };

template <class ... Args>
socket_type make_socket(SocketKind k, Args && args) {
    if (k == SocketKind::TCP) { return tcp(std::forward<Args>(args)...); }
    if (k == SocketKind::UDP) { return udp(std::forward<Args>(args)...); }  
}

您可以使用这样的工厂创建这些套接字，然后您可以在套接字对象上一般调用do_stuff。一切都存储在内存中，并且调度将通过 switch-case 处理，如果您有少量套接字类型，这可能比 vtable 更快（但这只是一个猜测）。

（请注意，我使用可变参数 lambda 来编写 do_stuff，这只是简化了事情，但并不是真正需要的。您可以手动写出该访问者，因此您仍然可以在 C++03 中使用此解决方案只要你可以使用boost）。