C++ 为什么对std:：tuple实现使用递归继承不好？

霍华德·欣南（Howard Hinnant）表示，这是一个疑问

std:：tuple的一些实现使用递归继承。但是好的就不行了

---

有人能解释一下吗

我不记得Andrei Alexandrescu在2012年的演讲，但他谈到了这一点，他提到的其中一点是内存布局。如果我有一个

std:：tuple

，它将以

char，short，int

的形式存在于内存中，并且这种布局（在我的系统上）比以

int，short，char

的形式存在时多占用4个字节。他提醒我，最好的做法是在内存中按最小填充的顺序排序，这既不是给定的顺序，也不是相反的顺序。（天真的继承顺序正好相反）

如果我写

std:：tuple

，一个通过原始继承工作的元组会在内存中使用3个字节的填充，将它们按

char，short，int

的顺序排列，而optimal的填充字节数为零。（可以是

int，short，char，char

或

char，char，short，int

）

假设我关于填充的观点是正确的，那么R.Martinho Fernandes“[我的论点]并不排除在实际实现中以最佳顺序使用递归继承”，所以这就是为什么我指定原始继承是不好的

（内存中的顺序并不意味着

get

将给出一个不同的对象，R.Martinho Fernandes正确地指出，用户应该看不到该顺序。但是，这些是我从GoingNative事件中得到的提示。）

---

视频在，幻灯片在。

不使用基类链的一个原因是没有涉及构造函数链：参数直接转发到相应的子对象。此外，非递归实现似乎给编译器带来的压力要小得多，创建的[内部]符号也要少得多。更不用说它实际上比基类链更容易。

具有更好的编译时性能。信不信由你，在像

std:：tuple

这样的大量使用的库工具中，它的实现方式可能会影响（无论是好是坏）客户端看到的编译时间。递归实现倾向于产生在递归深度上呈线性的编译时间（甚至可能更糟）

这不仅仅影响元组本身的实例化<例如，code>std:：get（tuple）将为一个实现占用线性编译时间，为另一个实现占用恒定的编译时间。在处理元组中的元组时，这种影响可能会迅速恶化（或者不会）。即，递归实现可能导致O（N^2）编译时，而非递归实现仍然是O（1）

---

Fwiw，libc++实现按照客户机指定的顺序排列对象，但使用编译器的空基类优化工具优化空组件的空间。

他在评论中还谈到了什么？如果元组“嵌套深度”足以让编译器负担过重，您可能需要再次查看代码。我不认为没有困难的错误信息就可以做到这一点。啊，所以不是递归继承不好，而是幼稚的递归继承？我想知道@Howard是否有其他想法，是否有另一个观点支持另一种技术。@MooingDuck：如果你有如此深的嵌套元组，那么我会说你最不想做的事情就是再看一遍你的代码……；）@MooingDuck嘿，我写了一个非常粗糙的元组实现，它总是为您提供最佳布局：。它计算最佳顺序（如果为libc++和libstdc++的实现而定义），并从标准库中包装一个元组，从而对用户隐藏真正的顺序。我仍然无法在GCC上获得所有要编译的

get

调用，但是所有的静态_断言都在传递，并且它在使用libc++的clang上运行良好。我不知道如何进行编译时性能分析，所以这可能是低效的。如果您有任何问题，请在聊天中Ping我：）可能与转发论点的效率低下有关？如果有人能概括出那些好的论点和那些好的论点之间的区别，可能会很有帮助。@Cheers:我认为内联可以解决这个问题--但话说回来，我必须承认，我遇到过一些编译器，它们断然决定停止内联深度超过3或4。这个问题（以及您的答案）促使我探索非递归元组实现。我写了一篇关于它的帖子：。如果您能抽出一点时间阅读并指出任何错误，我将不胜感激。ThanksI使用Howards实现来改进我的一个较小的程序。在测试中，我还包括了在编译时间和可执行文件大小方面改进tuple_元素的测试。令我惊讶的是，情况不但没有好转，反而恶化了。我使用的是GCC4.8.2。最新的gcc是否有优化尾部模板递归的功能？或者，上述技巧是否只适用于极端情况？是否有任何例子或成功案例证明了优化的有效性？