优化析构函数的大小

值得指出的是，这与称为“相同的COMDAT折叠”或ICF的优化有关。这是一个链接器功能，其中相同的功能（即空功能）全部合并为一个。

并非每个链接程序都支持此功能，也不是每个链接程序都愿意这样做（因为该语言表示不同的功能需要不同的地址），但是您的工具链可以具有此功能。这将是快速和容易的。

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我假设这个玩具示例再现了您的问题：

#include <iostream>
#include <memory>
#include <variant>

extern unsigned nondet();

struct Base {
    virtual const char* what() const = 0;

    virtual ~Base() = default;
};

struct A final : Base {
    const char* what() const override {
        return "a";
    }
};

struct B final : Base {
    const char* what() const override {
        return "b";
    }
};

std::unique_ptr<Base> parse(unsigned v) {
    if (v == 0) {
        return std::make_unique<A>();
    } else if (v == 1) {
        return std::make_unique<B>();
    } else {
        __builtin_unreachable();
    }
}

const char* what(const Base& b) {
    return b.what();  // virtual dispatch
}

const char* what(const std::unique_ptr<Base>& b) {
    return what(*b);
}

int main() {
    unsigned v = nondet();
    auto packet = parse(v);

    std::cout << what(packet) << std::endl;
}

反汇编显示两个A::~A和B::~B都有（多个）列表，即使它们为空且相同。这是= default和final。

如果将removes删除virtual，那么这些虚假的定义就会消失，我们可以实现目标-但是现在，当unique_ptr删除对象时，我们将调用未定义的行为。

在保持良好定义的行为的同时，我们有三种选择可以使析构函数保持非虚拟状态，其中两种有用，而另一种则无用。

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无用：第一种选择是使用shared_ptr。之所以可行，是因为shared_ptr实际上是对它的deleteer函数进行类型擦除（请参阅此问题），因此它绝不会通过基数进行删除。换句话说，当您从派生shared_ptr<T>(u)某个u时T，shared_ptr存储将U::~U直接存储一个函数指针。

但是，这种类型的擦除只是简单地重新引入了问题，并生成了更多的空虚拟析构函数。请参阅修改的玩具示例进行比较。我提到这一点是出于完整性考虑，以防您碰巧已经将它们放到了shared_ptr中。

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有用：替代方法是避免虚拟分发进行生命周期管理，而使用variant。进行这样的总括式声明并不是很恰当，但是通常，您可以实现较小的代码，甚至可以通过标签分发实现某些加速，因为避免指定vtable和动态分配。

这需要对代码进行最大的更改，因为代表包的对象必须以不同的方式进行交互（不再是is-a关系）：

#include <iostream>

#include <boost/variant.hpp>

extern unsigned nondet();

struct Base {
    ~Base() = default;
};

struct A final : Base {
    const char* what() const {
        return "a";
    }
};

struct B final : Base {
    const char* what() const {
        return "b";
    }
};

typedef boost::variant<A, B> packet_t;

packet_t parse(unsigned v) {
    if (v == 0) {
        return A();
    } else if (v == 1) {
        return B();
    } else {
        __builtin_unreachable();
    }
}

const char* what(const packet_t& p) {
    return boost::apply_visitor([](const auto& v){
        return v.what();
    }, p);
}

int main() {
    unsigned v = nondet();
    auto packet = parse(v);

    std::cout << what(packet) << std::endl;
}

我使用Boost.Variant是因为它产生的代码最少。令人讨厌的是，std::variant坚持要生成一些较小但当前存在的vtables来实现自己-我觉得这有点违反了目的，尽管即使使用了可变的vtables，代码总体上仍然要小得多。

我想指出现代优化编译器的一个不错的结果。注意以下实现的结果what：

what(boost::variant<A, B> const&):
        mov     eax, DWORD PTR [rdi]
        cdq
        cmp     eax, edx
        mov     edx, OFFSET FLAT:.LC1
        mov     eax, OFFSET FLAT:.LC0
        cmove   rax, rdx
        ret

编译器了解变体中封闭的选项集，lambda鸭式打字证明每个选项确实具有...::what成员函数，因此，它实际上只是根据变体值挑选字符串文字以返回。

使用变体的权衡是，您必须具有一组封闭的选项，并且您不再具有强制存在某些功能的虚拟接口。作为回报，您可以获得较小的代码，并且编译器通常可以看到分派的“墙”。

但是，如果我们为每个“期望的”成员函数定义这些简单的访问者帮助程序函数，则它将充当接口检查器-此外，您已经获得了帮助程序类模板以保持一致。

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最后，作为上述内容的扩展：您始终可以在基类中维护一些虚函数。如果您可以接受vtable的价格，那么这可以提供两全其美的选择：

#include <iostream>

#include <boost/variant.hpp>

extern unsigned nondet();

struct Base {
    virtual const char* what() const = 0;

    ~Base() = default;
};

struct A final : Base {
    const char* what() const override {
        return "a";
    }
};

struct B final : Base {
    const char* what() const override {
        return "b";
    }
};

typedef boost::variant<A, B> packet_t;

packet_t parse(unsigned v) {
    if (v == 0) {
        return A();
    } else if (v == 1) {
        return B();
    } else {
        __builtin_unreachable();
    }
}

const Base& to_base(const packet_t& p) {
    return *boost::apply_visitor([](const auto& v){
        return static_cast<const Base*>(&v);
    }, p);
}

const char* what(const Base& b) {
    return b.what();  // virtual dispatch
}

const char* what(const packet_t& p) {
    return what(to_base(p));
}

int main() {
    unsigned v = nondet();
    auto packet = parse(v);

    std::cout << what(packet) << std::endl;
}

这产生了相当紧凑的代码。

这里我们有一个虚拟基类（但是不需要虚拟析构函数，因为它不需要），并且该to_base函数可以采用一个变体并为您返回通用基接口。（在像您这样的层次结构中，每种基础都可以有多个。）

在通用基础上，您可以自由执行虚拟调度。有时，这更易于管理，并且根据工作负载而更快，并且额外的自由只花费了一些vtable。在此示例中，我已实现what为首先转换为基类，然后对what成员函数执行虚拟分派。

再一次，我想指出一次访问的定义to_base：

to_base(boost::variant<A, B> const&):
        lea     rax, [rdi+8]
        ret

编译器了解所有从中继承的封闭类集Base，因此根本不必检查任何变体类型标记。

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在上面，我使用了Boost.Variant。并非每个人都可以或不想使用Boost，但是答案的原理仍然适用：存储对象并跟踪以整数存储什么类型的对象。当需要做某事时，偷看整数并跳转到代码中的正确位置。

实施变体是一个完全不同的问题。:)