非多态继承是否有 performance/memory 使用影响？

Question

我很好奇继承在 非多态 class 中的影响。具体来说，我正在编写两个智能指针 classes， 都没有使用虚拟方法 ，并且都用于非常独特的目的。由于基本运算符重载和一些标准函数是相同的，而且它们只需要一个成员变量，所以我想我可以使用基数 class 来重用代码。这是我的意思的简单模型：

基地class:

template <class T>
class Pointer_Impl
{
public:
    T & operator*() { return this->*m_pointer; }
    // etc.
protected:
    T *m_pointer;
    //protected to prevent instantiation without using = delete
    Pointer_Impl() {}
    Pointer_Impl(T *) {}
    //other constructors, assignment and move operators, destructor here
};

然后：

template <class T>
class PointerA : public Pointer_Impl<T>
{
public:
    PointerA() { m_pointer = nullptr; }
    PointerA(T * obj) { m_pointer = obj; }
    // other constructors, assignment and move operators, destructor, and any other class-specific functions here
};

问题：从缺少任何虚拟方法的基 class 派生时，是否会在内存或性能方面产生任何开销？由于它是一个智能指针实现，因此精益求精是我要找的。

我的直觉告诉我没有，不用担心，但我想从更聪明的头脑中确定。

Answer 1

你的子class的构造函数表明子class包含至少一个你没有显示的额外成员m_object。

如果没有任何虚方法，在运行时，由 superclass 和 subclass 组成的对象与由单个 class 组成的对象没有区别，与典型的 C++ 实现。毕竟，创建一个子 class 最终会创建一个新的 class。因此，包含基 class 和子 class 的所有成员的单个 class 在运行时与单个 class 无法区分，只要所有 class成员相同，排列顺序相同，不涉及虚拟继承。

当然，编译器必须做更多的工作来跟踪 superclass 和 subclass，所以编译器可能需要做一些额外的工作必须做，跟踪两个单独的 classes，而不是一个。但是除非代码库很大，否则我怀疑根本无法衡量性能差异。

Answer 2

性能影响

None。如果没有 virtual（虚拟继承或虚拟函数），您将不会因使用基 class 而招致任何运行时惩罚。名称解析完全在编译时使用静态类型执行。

内存影响

None。在没有 virtual 的情况下，继承的 class 与直接作为成员具有相同字段的 class 之间没有任何有意义的区别。如果你有多个基础 classes 或 virtual（继承或函数），这一切都会改变。

编译影响

编译时间可能会有些影响；编译器将不得不跟踪更多的名称和模板实例化。这是有时大型模板代码库的一个问题。

Answer 3

没有运行任何类型的时间性能损失（如果优化的话。显然调试版本可能会存储一些关于继承的数据）。

作为证据，观察以下程序的输出

程序 1:

template <class T>
class PointerA
{
public:
    PointerA(T * obj) : m_pointer(obj) {}
    T & operator*() { return *this->m_pointer; }
    T *m_pointer;
};

prog2:

template <class T>
class Pointer_Impl
{
public:
    T & operator*() { return *this->m_pointer; }
protected:
    T *m_pointer;
    Pointer_Impl(T *) {}
};

template <class T>
class PointerA : public Pointer_Impl<T>
{
public:
    PointerA(T * obj) : Pointer_Impl<T>(obj) {}
};

共同的主线：

int main() {
    PointerA<int> p(new int);
    volatile int i = 42;
    *p = i;
    i = *p;
}

两者生成相同的程序集：

main:
        subq    , %rsp
        movl    , %edi
        call    operator new(unsigned long)
        movl    , 12(%rsp)
        movl    12(%rsp), %eax
        movl    %eax, 12(%rsp)
        movl    [=13=], %eax
        addq    , %rsp
        ret

非多态继承是否有 performance/memory 使用影响？

Is there a performance/memory usage impact in non-polymorphic inheritance?

c++

inheritance

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性能影响

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