如何在不增加类大小的前提下兼容构造初始化列表的条件宏？

我有一套用于条件生成和初始化类成员的宏，代码如下：

#ifdef LIFETIME_TRACKING

#define DEFINE_TRACKER_MEMBER() mutable ::LifetimeTracker m_tracker
#define INITIALIZE_TRACKER_MEMBER(x) m_tracker(x)

#else

#define DEFINE_TRACKER_MEMBER() using dummy = void
#define INITIALIZE_TRACKER_MEMBER(x) /* ??? */ 

#endif

宏的使用方式示例：

struct Example
{
    int data;
    Dependency dep;
    DEFINE_TRACKER_MEMBER();

    Example() : data(42), INITIALIZE_TRACKER_MEMBER(dep) { }
};

当定义LIFETIME_TRACKING时一切正常，但未定义该宏时，我找不到既能让构造函数初始化列表里的, INITIALIZE_TRACKER_MEMBER(dep)语法通过编译，又不额外增大类体积、不破坏语法美观（比如把逗号放进宏里）的方法。

我曾尝试让DEFINE_TRACKER_MEMBER()创建一个空结构体成员：

#define DEFINE_TRACKER_MEMBER() struct { } m_tracker
#define INITIALIZE_TRACKER_MEMBER m_tracker{}

但这样会增加父类的体积，因此寻求更好的解决方案。

方案1：C++20及以后（推荐） #

利用C++20引入的[[no_unique_address]]属性，确保空成员不占用类的实例空间，同时保持原有语法完全不变：

#ifdef LIFETIME_TRACKING

#define DEFINE_TRACKER_MEMBER() mutable ::LifetimeTracker m_tracker
#define INITIALIZE_TRACKER_MEMBER(x) m_tracker(x)

#else

// 用[[no_unique_address]]修饰空结构体成员，编译器会优化掉其存储空间
#define DEFINE_TRACKER_MEMBER() [[no_unique_address]] struct {} m_tracker
#define INITIALIZE_TRACKER_MEMBER(x) m_tracker()

#endif

• [[no_unique_address]]是标准属性，编译器会保证空成员不占用类实例的额外空间，完全符合需求。
• 原有类定义和构造函数的语法无需任何修改。

方案2：兼容C++17及更早版本 #

如果需要兼容旧标准，可以利用空基类优化（EBO），调整宏定义让类继承一个空基类，同时保持构造函数语法不变：

#ifdef LIFETIME_TRACKING

// 定义跟踪成员，不修改类继承关系
#define TRACKED_STRUCT(struct_name) struct struct_name
#define DEFINE_TRACKER_MEMBER() mutable ::LifetimeTracker m_tracker
#define INITIALIZE_TRACKER_MEMBER(x) m_tracker(x)

#else

// 定义空基类，利用EBO不占用类空间
struct EmptyTracker {};
#define TRACKED_STRUCT(struct_name) struct struct_name : private EmptyTracker
#define DEFINE_TRACKER_MEMBER() /* 无成员定义 */
#define INITIALIZE_TRACKER_MEMBER(x) EmptyTracker()

#endif

使用时只需将原有的struct Example替换为TRACKED_STRUCT(Example)：

TRACKED_STRUCT(Example)
{
    int data;
    Dependency dep;
    DEFINE_TRACKER_MEMBER();

    Example() : data(42), INITIALIZE_TRACKER_MEMBER(dep) { }
};

• 空基类优化是C++标准允许的行为，所有主流编译器都支持，空基类不会增加类实例的体积。
• 仅需修改类的定义方式，构造函数的初始化列表语法保持不变。

方案3：依赖编译器扩展（不推荐） #

部分编译器（如GCC、Clang）在C++17及更早版本中，会自动优化掉类中非第一个的空成员（即使没有[[no_unique_address]]）。这种情况下可以直接使用你最初的尝试，但这是非标准行为，兼容性无法保证：

#ifdef LIFETIME_TRACKING

#define DEFINE_TRACKER_MEMBER() mutable ::LifetimeTracker m_tracker
#define INITIALIZE_TRACKER_MEMBER(x) m_tracker(x)

#else

#define DEFINE_TRACKER_MEMBER() struct { } m_tracker
#define INITIALIZE_TRACKER_MEMBER(x) m_tracker()

#endif

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Vittorio Romeo