使用C++模板或宏进行编译时函数生成

我有一个运行在嵌入式系统上的代码，它必须运行得非常快。我知道C和宏，这个特定的项目主要用C语言编写，但它也使用C++模板[越来越多]。有一个内联函数：使用C++模板或宏进行编译时函数生成

inline my_t read_memory(uint32 addr) { 
    #if (CURRENT_STATE & OPTIMIZE_BITMAP) 
    return readOptimized(addr); 
    #else 
    return MEMORY[addr]; 
    #endif 
}

此功能从以优化的方式存储或基于当前状态的传统方式，并告诉是否在特定状态或不使用优化的位图的读取。

#define STATE_A 0x0001 
#define STATE_B 0x0010 
#define STATE_C 0x0100 
#define STATE_D 0x1000 

#define OPTIMIZE_BITMAP 0x1010 // optimize states d and b

和执行过程中（好吧，编译）时，我试图重新定义CURRENT_STATE像这样：

int main(){ 
    #define CURRENT_STATE STATE_A 
    do_a(); 
    #undef CURRENT_STATE 
    #define CURRENT_STATE STATE_B 
    do_b(); 
    .... 
}

所有do_X（）函数使read_memory（）调用。我无法使这种方法奏效。当我使用#warning语句时，当前状态的值始终为STATE_A。这不是我的问题，但如果你能帮助我，我会倍感高兴。所以，我的问题是，有没有办法使用模板而不是宏来做这种事情？

更多信息：我必须使用内联函数，因为我无法导出MEMORY []，这是一个库函数。我真的不喜欢修改函数原型（如read_memory（）...），但它会做。另外，请原谅我的默默无闻。

千恩万谢，

来源

2010-07-13 perreal

为什么你想使用模板来做到这一点？ – 2010-07-13 20:09:35

这就是我可以想到的编译时决策，因为我不想在运行时决定。但我很开放。 – perreal 2010-07-13 20:17:05

好的，是什么让你认为运行时决策太慢？你有没有介绍过这样的事情？我们都希望我们的代码运行“非常快”，99.99％的时间正是它所做的，而无需使用宏或模板。 – 2010-07-13 20:26:04

内联函数将被解析一次，在其被宣布在翻译单元的连接点，并在该点的宏的状态将被用来。用不同的宏定义多次调用函数不会改变函数的定义。

您可以与模板都能如此---如果你通过“当前状态”作为模板参数，那么你可以在每次调用点使用不同的实例：

template<unsigned state> 
inline my_t read_memory(uint32 addr) { 
    if(state & OPTIMIZE_BITMAP) 
    return readOptimized(addr); 
    else 
    return MEMORY[addr]; 
} 

int main(){ 
    read_memory<STATE_A>(some_addr); 
    read_memory<STATE_B>(some_addr); 
    .... 
}

编译器将会认识到state & OPTIMIZE_BITMAP是一个常量，并为每个模板实例优化出if的一个或其他分支。

来源

2010-07-13 20:24:10

+1，肯定比专精更清晰:) – 2010-07-13 20:40:29

由于'state'和'OPTIMIZE_BITMAP'是常量，所以编译器很可能会完全消除测试和死代码，从而达到相同的效果。 – 2010-07-14 06:42:37

我想你可能误会什么编译器（或者更确切地说，预处理器）不与#define语句。

您的示例（以下引用）没有用，因为CURRENT_STATE未在#define和#undef之间使用。预处理器不是“执行”你的代码，或者是在这里扩展do_a（）。 #defines和宏扩展只能发生在你的源代码行中。

#define CURRENT_STATE STATE_A 
    do_a(); 
    #undef CURRENT_STATE

这是基于预处理器的解决方案，如果模板让你感到恐惧。我们假设do_a()应该使用优化版本。现在

inline my_t read_memory(uint32 addr) 
{ 
    return MEMORY[addr]; 
} 

inline my_t read_memory_optimized(uint32 addr) 
{ 
    return readOptimized(addr); 
}

，创建DO_CONFIG.H

#if defined(DO_A) || (defined(DO_C) || ...) 
    #define READ_MEMORY read_memory_optimized 
#else 
    #define READ_MEMORY read_memory

在DO_A.C，在顶部

#define DO_A 
#include DO_CONFIG.H

添加此...，并使用x=READ_MEMORY(addr)代替x=read_memory(addr)。要优化非优化切换，只需改变DO_CONFIG.H

来源

2010-07-13 20:22:41 Roddy

我很蠢，谢谢 – perreal 2010-07-13 20:36:45

@perreal。你在这里问问题。这很聪明！ – Roddy 2010-07-13 20:47:51

所以，可能类似于 #define CURRENT_STATE STATE_A #include“usr_do_a.c” do_a（）; #undef CURRENT_STATE ... 会工作吗？很多文件... – perreal 2010-07-13 21:04:00

使用C++模板或宏进行编译时函数生成

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