編譯同一類的兩種不同實現

Question

目前我正在編寫一個類，該類支持使用預處理器定義的cpu或gpu上的數據處理，以確定要包含哪個header文件。

IE

#ifdef CPU_work 
#include "cpu_backend.h" 
#endif 

#ifdef GPU_work 
#include "gpu_backend.h" 
#endif 

class Work { 
//Implementation dependant upon included header 
} 

然而，也許情況下，我需要這兩個變種。反正我有可以做類似....

namespace CPU { 
    #define CPU_work 
    //Generate implementation of WorkClass with cpu_backend.h 
} 
namespace GPU { 
     #define GPU_work 
     //Generate implementation of WorkClass with gpu_backend.h 
} 

和爲此決定我通過類似想要的實現......

CPU::Work cpuObject; 
GPU::Work gpuObject; 

會很樂意與任何變通辦法也。非常感謝JJ。

Answer 1

這可能是使用模板方法設計的地方。您的基類實現了CPU和GPU共有的所有內容，然後在有差異的地方使用抽象函數。

class Work { 
public: 
    void execute() { 
     // Do some initializing 
     foo(); 
     // Do some middle stuff 
     bar(); 
     // Do some final stuff 
    } 

private: 
    virtual void foo() = 0; 
    virtual void bar() = 0; 
} 

class CpuWork: public Work { 
    virtual void foo() { 
     // Do some CPU stuff 
    } 
    virtual void bar() { 
     // Do some more CPU stuff 
    } 
} 

class GpuWork: public Work { 
    virtual void foo() { 
     // Do some GPU stuff 
    } 
    virtual void bar() { 
     // Do some more GPU stuff 
    } 
} 

您現在可以不是偶然的，因爲它是抽象的使用你的基類Work，你可以不小心調用你的派生類foo或bar因爲它們是基類的私有成員。

Answer 2

有趣的問題:)如果我理解你的目標正確，我可以提出一些解決方案。

首先使用模板特化，模板默認參數和（當然）一些宏。

檢查了這一點：

// cpu_backend.h 
#define CPU_BACKEND 

class UseCPU; 

#ifndef GPU_BACKEND 
template<class Method = UseCPU> 
struct Backend; 
#endif 

template<> 
struct Backend<UseCPU> 
{ 
    char* Info() { return "CPU"; } 
}; 

---

// gpu_backend.h 
#define GPU_BACKEND 

class UseGPU; 

#ifndef CPU_BACKEND 
template<class Method = UseGPU> 
struct Backend; 
#endif 

template<> 
struct Backend<UseGPU> 
{ 
    char* Info() { return "GPU"; } 
}; 

---

// main.cpp 
// Try to swap comments on headers 
// and see how output changes 

#include "cpu_backend.h" 
//#include "gpu_backend.h" 

#include <iostream> 

template<class ... Method> 
struct Work 
{ 
    Work() 
    { 
     std::cout << "I use " << backend.Info() << std::endl; 
    } 

private: 
    Backend<Method ...> backend; 
}; 

int main() 
{ 
    Work<> work; 
    // Uncomment these two while including both headers 
    //Work<UseCPU> cpuWork; 
    //Work<UseGPU> gpuWork; 
    return 0; 
} 

如果使用MSVC可以簡化上述消除#define和#ifndef例子。

絕招： MSVC（2017年，也許更早版本）允許省略的宏脫粒，只是忽略了第二個聲明，如果他們在 滿足相同的編譯單元，像這樣：

template<class Method = UseCPU> 
struct Backend; 
template<class Method = UseGPU> 
struct Backend; 

但是這將不是標準。標準不允許指定默認模板參數兩次。

同時，該解決方案有幾個缺點：

• 當包括標題，有人仍然可以說Work<>將 使用指定的後端通過你包括第一位頭。 但是，如果編譯器在這種情況下強制某人明確指定 後端類型，那麼它會更好，因爲否則它將依賴於頭部包含順序，這是不好的（例如，向 宏請求問好）。

• 而且，假定兩個後端具有相同的API（如Info() 在我的情況）

對那些可能的解決方法：

• 我相信這是可能的如果包含 標頭並且未指定明確的後端，編譯器會報錯，但它可能涉及更多預處理器或某些SFINAE ...

• 如果你的後端是有不同的API，那麼你可以插入一些 #ifdef在需要的地方或（最好）使用C++ 17 if constexpr(std::is_same<Method, UseCPU>()::value)如果你有機會 這些很酷的功能:)