面试题：C++中复杂场景下static成员函数代码复用的优化

Question

假设存在一个大型的C++项目，多个类的static成员函数需要复用部分核心逻辑，但这些类之间的继承关系复杂且存在多重继承的情况。请设计一个高效的方案来实现static成员函数的代码复用，同时要考虑到性能优化、内存管理以及代码的可维护性，并详细说明设计思路和关键实现步骤。

Answer 1

设计思路

1. 组合而非继承：鉴于继承关系复杂且存在多重继承，为避免菱形继承等问题，采用组合的方式来实现代码复用。即把需要复用的核心逻辑封装到一个独立的类中，让其他类包含这个类的实例。
2. 静态成员函数调用：为了能在静态成员函数中复用逻辑，将核心逻辑封装为静态成员函数，这样在其他类的静态成员函数中可以直接调用。
3. 性能优化：由于核心逻辑可能被频繁调用，考虑将一些计算结果进行缓存，减少重复计算。可以使用静态成员变量来存储缓存结果。
4. 内存管理：采用组合方式时，因为被包含的类实例作为成员，其生命周期由包含它的类对象管理，所以无需额外手动管理。对于缓存等静态成员变量，系统会自动管理其内存。
5. 可维护性：将核心逻辑封装在一个独立类中，使得代码结构清晰，便于修改和扩展。如果核心逻辑需要修改，只需要在这个独立类中进行修改，不会影响到其他复杂的继承体系。

关键实现步骤

1. 创建核心逻辑类：

class CoreLogic {
public:
    static int sharedCoreLogic(int param1, int param2) {
        // 核心逻辑代码，例如：
        static int cacheResult = -1;
        if (cacheResult != -1) {
            return cacheResult;
        }
        int result = param1 + param2;
        cacheResult = result;
        return result;
    }
};

2. 在其他类中使用组合：

class ComplexClass1 {
public:
    static int staticFunction(int a, int b) {
        return CoreLogic::sharedCoreLogic(a, b);
    }
};

class ComplexClass2 {
public:
    static int staticFunction(int a, int b) {
        return CoreLogic::sharedCoreLogic(a, b);
    }
};

通过上述步骤，实现了在复杂继承体系的C++项目中，多个类的静态成员函数对核心逻辑的高效复用，同时兼顾了性能优化、内存管理和代码的可维护性。