CRTP は C の静的ポリモーフィズムの仮想関数を置き換えることができますか?

CRTP による静的ポリモーフィズム

C では、仮想メンバー関数がポリモーフィズムを実装するメカニズムを提供します。ただし、動的バインディングによるオーバーヘッドが発生します。この記事では、このオーバーヘッドを回避するための代替手段として、Curiously Recurring Template Pattern (CRTP) の使用について説明します。

CRTP アプローチ

CRTP を使用して静的ポリモーフィズムを実装するには、2 つの手法を使用します。

静的インターフェイス定義

最初のアプローチには、型の構造のインターフェイスを静的に定義することが含まれます。 CRTP を使用すると、基本クラス テンプレートでインターフェイスが指定され、派生クラスは必要なメンバー関数を実装する必要があります。基本クラスは静的キャストを使用して派生クラスの適切な関数を呼び出し、仮想関数の必要性を排除します。

コンパイル時の型推定

2 番目の手法は不要です。ベースへのポインターまたはベースへの参照イディオムを使用して、コンパイル時に配線を実行します。基本クラスのテンプレートが定義され、テンプレート関数を使用して、基本クラスのパラメータの推定型に基づいて静的ディスパッチが実行されます。

利点

静的多態性を備えた CRTP

• 動的バインディングのオーバーヘッドの排除
• 特にポリモーフィズムが頻繁に発生するシナリオでのパフォーマンスの向上
• コードの可読性とメンテナンスの向上

例

CRTP を使用した最初のアプローチを示す簡略化された例を次に示します。

<code class="cpp">template <class Derived>
struct Base {
  void foo() {
    static_cast<Derived *>(this)->foo();
  }
};

struct MyType : Base<MyType> {
  void foo() {
    // Implementation
  }
};</code>

この例では、仮想関数の使用を回避し、次の関数に基づいて静的ディスパッチを実行します。派生クラスの型。

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