奇怪的循环模板模式 (CRTP) 如何在 C 中实现静态多态性？

使用 CRTP 避免运行时多态性

在 C 中，虚拟成员函数的使用会在运行时引入额外的开销。 CRTP（奇怪的重复模板模式）提出了一种替代方法来避免这种开销，同时保留多态性。

有两种使用 CRTP 来实现此目标的方法。

静态类型专业化

第一种方法涉及为类型结构静态定义接口。这是通过创建具有虚拟成员函数的基模板类来实现的。然后，派生类可以实例化此模板类并实现虚拟成员函数：

<code class="cpp">template <class Derived>
struct Base {
  virtual void foo() {}
};

struct MyType : Base<MyType> {
  void foo() override;
};

struct YourType : Base<YourType> {
  void foo() override;
};</code>

通过编译时类型推导进行静态调度

第二种方法避免使用基址引用或基址指针习惯用法。相反，连接是在编译时通过模板函数建立的，模板函数在运行时推导类型：

<code class="cpp">template <class T>
void bar(Base<T>& obj) {
  obj.foo();
}</code>

使用此方法，只有来自 Base 的派生类可以传递给 bar。这允许静态分派并消除与虚拟成员函数相关的开销：

<code class="cpp">bar(MyType()); // Calls MyType::foo()
bar(YourType()); // Calls YourType::foo()</code>

总之，CRTP 提供了一种在 C 中实现静态多态性的强大机制。通过专门化类型结构的接口或通过编译时类型推导执行静态分派，开发人员可以避免虚拟成员函数的运行时开销，同时保持多态性的灵活性。

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