CRTP 能否取代 C 中靜態多態性的虛函數？

CRTP 的靜態多態性

在 C 中，虛擬成員函數提供了一種實現多態性的機制。然而，由於動態綁定，它們會帶來開銷。本文探討了使用奇怪的重複模板模式 (CRTP) 作為避免這種開銷的替代方案。

CRTP 方法

要使用CRTP 實現靜態多態性，有兩種技術可以採用：

靜態介面定義

第一種方法涉及靜態定義類型結構的介面。透過使用 CRTP，基底類別模板指定接口，衍生類別必須實現所需的成員函數。基底類別使用靜態強制轉換來呼叫衍生類別中的適當函數，從而消除了對虛函數的需求。

編譯時類型推導

第二種技術使用指向基址的指標或基址引用的習慣用法，並在編譯時執行連接。定義基底類別模板，使用模板函數根據基底類別參數的推導類型進行靜態調度。

好處

靜態多態的CRTP提供了幾個好處：

• 消除動態綁定開銷
• 提高效能，特別是在多態性頻繁的場景中
• 提高程式碼可讀性和可維護性

範例

這是一個簡化的範例，示範了使用CRTP 的第一種方法：

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

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

此範例避免使用虛擬函數並基於衍生類別的類型。

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