PIMPL 的三种现代实现: 从堆分配到栈内联
PIMPL 是 C++ 中最经典的编译隔离手段,但教科书只展示了 unique_ptr 一种实现。本文对比三种 C++14 兼容的 PIMPL 实现 – Heap PIMPL、Fast PIMPL (栈内联)、函数指针表 PIMPL – 从编译隔离、运行时成本、缓存友好性三个维度量化分析,给出不同场景的选型依据。
PIMPL 是 C++ 中最经典的编译隔离手段,但教科书只展示了 unique_ptr 一种实现。本文对比三种 C++14 兼容的 PIMPL 实现 – Heap PIMPL、Fast PIMPL (栈内联)、函数指针表 PIMPL – 从编译隔离、运行时成本、缓存友好性三个维度量化分析,给出不同场景的选型依据。
以 dbpp 对 DatabaseLayer 的现代化重写为案例,系统展示如何将一个 C++03 风格的数据库封装库改造为符合 MISRA C++ 标准的 C++14 实现。涵盖 RAII 资源管理、move-only 语义替代 const_cast hack、零异常错误处理、零全局状态等关键改造点,附完整前后对比代码。
行为树的 Tick 心跳机制将复杂任务编排抽象为一棵可组合的静态规则树,通过 RUNNING 状态实现协作式并发。本文从 Tick 原理出发,以 bt-cpp (C++14 header-only) 库为主线,深入分析节点遍历语义、PARALLEL 位图优化、异步 I/O 集成模式、性能开销量化,并给出 BT+HSM 互补架构的工程实践建议。
基于 C++14 实现一个带超时管理的线程安全消息总线,解决回调内重入死锁、线程安全订阅管理等工程问题。通过压力测试暴露 mutex + std::function + std::map 方案在多线程高频场景下的性能瓶颈,为后续引入 Lock-free MPSC 方案提供数据支撑。
在嵌入式 ARM Linux 项目中,基于 Boost.Log 的日志方案因临时对象创建、std::regex 解析和动态链接依赖而成为性能瓶颈。本文以 loghelper 的重构为例,将其改造为 C++14 header-only 架构,支持 spdlog/zlog/fallback 三后端编译期切换,实现 10-100 倍性能提升。
在轻量 RTOS 项目和嵌入式Linux中,合作式任务调度器是比操作系统线程更轻量的执行抽象。
MCCC (Message-Centric Component Communication) 消息总线的完整 API 参考,涵盖 FixedString/FixedVector 容器、MessageEnvelope 消息封装、AsyncBus 总线接口、StaticComponent 编译期组件、优先级与背压配置,每个接口附带签名、参数说明和使用示例。
在多核 ARM Linux 嵌入式系统中,同步日志的 I/O 阻塞导致控制回路超时和看门狗复位。本文设计一种基于 Per-Thread SPSC 环形缓冲与分级路由的异步日志架构,实现 wait-free 热路径 (~200-300 ns)、零竞争生产者、崩溃安全的关键日志保障。
通过逐行阅读 eventpp v0.1.3 核心代码,定位到回调遍历加锁、双锁入队、排他锁查 map 等 6 个性能瓶颈。逐一实施优化后,Active Object 吞吐量从 1.5 M/s 提升至 8.5 M/s,改善幅度超过 5 倍。最终通过 processQueueWith 编译期 Visitor 模式绕过全部 5 层间接调用,实现零开销分发 (16.7x 加速)。