面试题答案
一键面试1. 静态多态（模板）性能表现
- 编译期优化：模板是在编译期进行实例化，编译器可以针对具体类型进行深度优化。例如，对于数值计算类的模板函数，编译器可以利用目标平台的指令集特性（如 SSE、AVX 等）对代码进行向量化优化，从而大大提高执行效率。在实时性要求高的系统中，这种编译期优化能显著减少运行时开销，因为代码在运行前就已经被优化到接近最优状态。
- 代码膨胀：由于模板会针对每个不同的模板参数类型生成一份实例化代码，这可能导致可执行文件体积增大。在内存资源紧张的环境中，过多的代码膨胀可能成为问题，因为会占用更多的内存空间，包括程序的文本段（存放可执行代码）以及可能的缓存空间。
2. 动态多态（虚函数机制）性能表现
- 运行时开销：动态多态基于虚函数表和指针来实现。在运行时，通过基类指针或引用调用虚函数需要额外的间接寻址操作，即通过虚函数表指针找到对应的虚函数地址，然后再调用函数。这一过程引入了额外的内存访问开销，对于实时性要求高的系统，这种运行时开销可能会影响系统的响应速度。
- 灵活性与内存效率：动态多态的优势在于其灵活性，对象的类型在运行时确定，这使得代码更易于扩展和维护。在内存资源紧张的环境中，如果对象的类型相对较少且变化不频繁，动态多态的内存开销相对较小，因为虚函数表指针只占一个指针的大小（通常 4 字节或 8 字节），相比于模板可能带来的代码膨胀，可能更节省内存。
3. 选择和权衡
- 实时性要求高的系统：
- 优先选择静态多态：如果系统中存在大量重复的、类型确定的操作，并且对实时性要求极为严格，模板是更好的选择。例如，在图形渲染引擎中对几何图形的变换操作，通常针对特定的数值类型（如 float）进行，使用模板可以利用编译期优化提高效率。
- 结合使用动态多态：当系统需要一定的灵活性，例如对象的类型在运行时会有变化，但实时性要求并非极其苛刻时，可以结合动态多态。比如在游戏开发中，不同类型的游戏对象（如角色、道具等）可能有不同的行为，但对实时性有一定容忍度，此时虚函数机制可以提供必要的灵活性。
- 内存资源紧张的环境：
- 谨慎使用模板：由于模板可能导致代码膨胀，在内存资源紧张时要谨慎使用。如果应用场景中类型变化较少，尽量避免使用模板，或者对模板参数进行限制，减少实例化的种类。
- 考虑动态多态：动态多态的内存开销相对固定（主要是虚函数表指针），在对象类型数量有限的情况下，可能更适合内存紧张的环境。但如果对象类型过多，虚函数表本身可能也会占用较多内存，需要综合评估。同时，可以结合对象池等技术来进一步优化内存使用。