派生类型的成员

Question

考虑以下示例：

我有一个抽象 class socket，它为一个很好的面向对象的套接字定义了一些虚拟接口（例如，send 和 receive）。
然后 class 以多种方式专门化，（例如，在我的情况下，我可以有一个 TCP 套接字或一个 UDT 套接字，它们以不同的方式工作（例如，UDT 基于底层的 UDP 套接字）但它们具有相同的接口，即可以 send 和 receive.
我有一个 connection class 应该以某种方式包装一个套接字，添加一大堆功能（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，我在 connection 中可以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，这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，就会有一个需要时间的取消引用。

我想做的是让 socket 真正成为 connection 的成员。不要误会我的意思：我知道 socket 的不同特化可以有不同的大小，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，为什么。

我有一组有限的 socket 可能的专业化。如果我构建一些 template any <typename base, typename... specializations> 会怎样：

分配与最大的特化一样多的 char 数组。
提供一个模板构造函数，将其参数转发给指定特化的构造函数，并在分配的数组上使用放置 new 来创建对象。
表现得像对 socket 的引用，例如通过提供 operator * () 或将每个对 socket 接口的调用转发到它正在存储的特化。

通过这种方式，我可以将对象作为 connection 的成员放置到位，并且可以在节省内存事务的同时保留接口的所有优良属性。

这个想法很蠢吗？为什么？
是否已经有解决方案可以做到这一点？我相信我不会是唯一遇到这种问题的人。

Answer 1

根据问题和评论，我认为最好的办法是简单地放弃继承并使用 variant。该解决方案需要 boost、C++17 或带有变体 TS 实现的新式 compiler/standard 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。所有内容都在线存储在内存中，并且将通过 switch-case 处理分派，如果您有少量套接字类型，这可能比 vtable 更快（但这只是猜测）。

（请注意，我使用可变 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，因此您仍然可以使用此解决方案甚至C++03只要能用boost即可）。

派生类型的成员

Member of derived type

c++

memory

virtual

abstract-class

我的想法