CRTP: C에서 정적 디스패치가 동적 다형성을 대체할 수 있습니까?

CRTP: 동적 다형성에 대한 대안

동적 다형성은 유연성을 제공하지만 종종 가상 다형성 사용으로 인해 런타임 오버헤드로 이어질 수 있습니다. 회원 기능. 다행히 C는 효과적인 대안인 CRTP(Curiously Recurring Template Pattern)를 제공합니다.

CRTP를 사용하면 다형성과 유사하지만 가상 멤버 함수의 오버헤드 없이 정적 디스패치를 ​​달성할 수 있습니다. 이는 유형 전문화 및 템플릿 추론을 통해 수행됩니다.

방법 1: 정적 인터페이스 사양

파생된 유형에 대해 인터페이스를 정적으로 지정하면 특정 동작을 강제로 적용할 수 있습니다. 컴파일 시간. 예를 들어 다음 코드 조각을 고려해보세요.

<code class="cpp">template <class derived>
struct base {
    void foo() {
        static_cast<derived>(this)->foo();
    };
};</derived></class></code>

이 시나리오에서는 base 컴파일을 위해 foo() 멤버 함수를 정의하려면 파생된 유형이 필요합니다. my_type 및 your_type과 같은 각 파생 유형은 이 요구 사항을 충족하기 위해 자체 foo() 함수를 구현해야 합니다.

방법 2: 컴파일 시간 유형 추론

또는 을 사용하면 기본 클래스에 대한 포인터나 참조를 사용하지 않고 컴파일 타임에 유형 연결을 수행할 수 있습니다. 다음 템플릿 함수를 고려해 보세요.

<code class="cpp">template <class t> // T is deduced at compile-time
void bar(base<t> &obj) {
    obj.foo(); // does static dispatch
}</t></class></code>

이 함수는 base 유형의 객체에 대한 참조를 허용합니다. 여기서 T는 컴파일 타임에 전달된 실제 객체에서 추론됩니다. 이를 통해 실제 파생 유형을 기반으로 하는 정적 디스패치를 ​​허용합니다.

CRTP의 장점

• 정적 디스패치: 동적 다형성.
• 컴파일 시 인터페이스 구현: 파생 클래스 간의 동작 일관성을 강화합니다.
• 바이너리 크기 최적화 및 성능에 탁월: 가상 테이블 및 유형 정보가 필요합니다.

CRTP를 활용하면 C에서 정적 다형성을 달성하여 객체 지향 설계의 이점을 유지하면서 동적 다형성의 단점을 피할 수 있습니다.

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