Effective C++ 條款 44：將參數無關代碼提取出模板，抑制代碼膨脹

問題：模板代碼膨脹

模板每次實例化都會生成完整代碼副本。若模板包含與參數無關的代碼（非類型參數如 int N、或類型參數如 int/long 導致相同二進制表示），會造成二進制膨脹，增加指令緩存壓力、降低性能。

經典案例：固定大小矩陣轉置

// 基類持有參數無關邏輯
template
class SquareBase {
protected:
    void invert(int size, T* data);  // 參數化尺寸與數據指針
};

// 子類僅負責存儲與轉發
template
class Square : private SquareBase {
    T data[N*N];  // 或動態分配
public:
    void invert() { this->invert(N, &data[0][0]); }  // inline 轉發，零開銷
};

現在 invert 僅在 SquareBase<double> 中實例化一次，所有 Square<double, N> 共享。

數據存儲策略

• 基類存儲 T* data 和 int n，子類決定分配方式（棧上數組/堆上 new）。
• 構造函數傳遞指針：SquareBase(int _n, T* _data) : n(_n), data(_data) {}。

類型參數導致的膨脹

即使底層表示相同（如 int/long、T*/const T*），不同類型參數也會觸發獨立實例化。解決思路：

• 對指針類型，統一轉為 void* 在基類操作，子類再 static_cast 回原類型。
• 對整型，可考慮統一用 long long 或模板特化共享實現。

權衡取捨

建議：性能敏感熱點路徑保留參數化；通用工具類、庫代碼優先提取公共基類。