C++中是否可以使用继承来减小编译后代码的大小？

Question

我正在为基于Arduino的系统（即嵌入式系统）开发项目，我只有有限的ROM用于代码存储。

我发现自己需要几种不同类型的集合类（例如List、Stack、Queue）。在编写这些代码后，我注意到除了使它们不同的一些特性之外（例如Add vs Push vs Enqueue, Pop vs Dequeue），它们共享许多相同的功能（例如它们具有完全相同的字段）。

这让我想到，如果我创建一个包含所有其他类通用功能的基类（我们称之为Collection），并使其他类继承它并仅实现不同的功能，那么是否会导致编译的代码更少？

我期望会因为子类可以引用父类的通用函数实现，但我可能是错的，所以在尝试此更改之前，我希望提出询问。

好的，为了进一步澄清，考虑以下假设的类：

class A
{
protected:
    int value;
public:
    void assign(int other)
    {
        this->value = other;
    }
}

class B : public A
{
public:
    void assignAdd5(int other)
    {
        this->value = other + 5;
    }
}

接下来是代码：

A a = A();
B b = B();

a.assign(4);
b.assign(4);

我认为无论哪种编译器，只要B是A的子类，assign应该在两种情况下都指向同一方法(因此相同的编译代码)。因此，让拥有类似功能的类们都继承自一个实现了这些相似性的基类，比让每个类分别实现这些功能所需的编译代码更少，因为每个子类将使用相同的函数。

我提供的关于引发这个问题的情况的信息仅仅是背景资料，我关心的是是否在任何编译器中都是这种情况 (不仅限于我正在使用的编译器)，我完全理解答案可能是 "某些编译器可能会这样做，但并非所有编译器都会这样做"，这是一个完全可以接受的答案。

- Pharap

---

为什么不试一试看呢？ - 463035818_is_not_a_number

这并不是批评，但对于您的特定情况，最终数字可能会有所不同。我现在很好奇，正在尝试找到一个例子，看看它是否有所不同。 - 463035818_is_not_a_number

这与编程有关。不幸的是，被接受的答案只涉及Windows，其中可执行文件的大小并不太重要。 - 463035818_is_not_a_number

为什么要有三种类型呢？只需要一种类型。它支持推/弹出后面和前面的元素，也支持在中间添加元素。当用作“队列”时，您不需要调用其他方法。只有当某个类型的权衡使得另一种类型的解决方案变得次优，并且这种成本值得支持和发布更多代码时，才编写新类型。 - Yakk - Adam Nevraumont

你使用的是哪个集成开发环境（IDE）？ - wonko realtime

Answer 1

我不能给出明确的答案，但我想分享我的发现。实际上，测量差异并不像我预期的那么容易。不要太认真地看待代码，我只是尝试随机的东西，看看它是否有任何影响...

#include <iostream>
#define DERIVED
#define BASE_STUFF     int a,b,c,d,e,f,g,h,i,k,m,n,o,p,q,r,s,t,u,v,w,x,y,z; \
                       double foo1(int x){return x;}                        \
                       double foo2(int x){return x;}                        \
                       double foo3(int x){return x;}                        \
                       double foo4(int x){return x;}                        \
                       Base*  foo5(Base* x){return x;}                      \
                       FPTR   foo5(FPTR a,FPTR b,FPTR c){return a;}

typedef double (*FPTR)(int,int,double);

struct Base { BASE_STUFF };

#ifdef DERIVED
struct Derived : Base{double a0,a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7;};
#endif

#ifndef DERIVED
struct Derived {
    double a0,a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7;
    BASE_STUFF
};
#endif

int main(int argc, char *argv[])
{
    Base b;
    b.x = 1;
    std::cout << b.foo1(b.x);
    std::cout << b.foo5(&b)->foo2(b.a);
    Derived n;
    n.a0 = 2;
    std::cout << n.foo1(n.a0);
}

我需要再次检查这些数字，但令我惊讶的是，使用时，可执行文件比使用C风格的要小。

当我使用（g++4.9.2）编译时。

g++ main.cpp -Os -fno-exceptions -s

我得到了一个大小为13.312 kB的可执行文件。无论是否定义DERIVED，它都是独立的。然而，当我使用编译器进行编译时，...

g++ main.cpp -Os -fno-exceptions

文件大小为43.549 kB。无论是否定义DERIVED，大小都是独立的。

我的结论是：

• 我的示例不适合衡量差异
• ...然而，尝试使用编译器标志进行实验会导致巨大差异，而有无继承几乎没有影响
• 我不会更改设计以减小代码大小。编写易于阅读、编写和使用的代码，并在需要从exe中挤出一些kB时使用编译器标志（也请参见此处）

- 463035818_is_not_a_number

Answer 2

编写一个一体化容器，它可以完成所有任务。

私有继承它。使用using将要公开的方法带入视野。

最多只会由编译器创建一些极短的dtor/ctor方法。

- Yakk - Adam Nevraumont