面试题：C++模板类派生新类中的模板参数传递及优化

Question

有两个模板类`template <typename T1, typename T2> class TemplateBase { /*... */ };` 和 `template <typename T3> class TemplateDerived : public TemplateBase<T3, int> { /*... */ };`。在`TemplateDerived`中需要实现一个成员函数`void process(T3 data)`，该函数调用`TemplateBase`中已有的一个成员函数`void baseProcess(T1 data1, T2 data2)`，其中`data2`固定为`5`，`data1`为传入的`data`。请完成`TemplateDerived`类及其成员函数`process`的实现，并说明在这种模板类派生场景下，如何优化代码以提高运行效率和减少代码冗余。

Answer 1

template <typename T1, typename T2>
class TemplateBase {
public:
    void baseProcess(T1 data1, T2 data2) {
        // 这里添加具体实现
    }
};

template <typename T3>
class TemplateDerived : public TemplateBase<T3, int> {
public:
    void process(T3 data) {
        this->baseProcess(data, 5);
    }
};

优化方式

1. 减少模板实例化：如果TemplateBase中的某些成员函数不依赖于T2，可以将这些函数提取到一个独立的模板类中，然后让TemplateBase从这个新类派生。这样对于不同的T2，不会重复实例化不依赖T2的函数，减少代码冗余。
2. 使用constexpr：如果TemplateBase中的baseProcess函数逻辑比较简单，并且在编译期可以确定结果，可以将其声明为constexpr函数。这样在编译期就能完成计算，提高运行效率。
3. 内联函数：将process函数声明为内联函数，减少函数调用开销。在C++11及以后，可以直接在类定义中定义成员函数，编译器会自动将其视为内联函数（如果符合内联条件）。如上述代码，process函数定义在类内，编译器可能会进行内联优化。