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将行为委托给派生类
1234567891011121314151617181920212223242526272829303132333435 | template<typename derived> class base { public: void do_something() { // ... static_cast<derived*>(this)->do_something_impl(); // ... } private: void do_something_impl() { // 默认实现 } }; class foo : public base<foo> { public: void do_something_impl() { // 派生类实现 } }; class bar : public base<bar> { }; template<typename derived> void use(base<derived>& b) { b.do_something(); } |
此模式采用 CC0 公共领域贡献 许可。
要求 c++98 或更新版本。
意图
将行为委托给派生类，而不产生运行时多态的开销。
描述
通过奇异递归模板模式（Curiously Recurring Template Pattern, CRTP），它提供了一种静态多态的形式，我们可以将行为从基类委托给其派生类。这种方法避免了使用 virtual 函数实现运行时多态所带来的开销，后者通常通过虚函数表（一种动态派发机制）来实现。
在第 19-29 行的 foo 和 bar 类，通过继承 base 类模板（第 1-17 行）并提供自身作为模板参数，演示了 CRTP 惯用法。例如，在第 19 行，foo 继承自 base<foo>。这使得 base 能够在编译时知道是哪个类继承了它。
base 类提供了一个公共成员函数 do_something（第 5-10 行），它依赖于一个内部函数 do_something_impl，派生类可以选择性地重写该函数。通过这种方式，base 能够将行为委托给派生类。在第 13-16 行给出了该函数的默认实现，而 foo 类在第 22-25 行提供了自己的实现。为确保使用正确的实现，do_something 函数在第 8 行将 this 强制转换为指向派生类型的指针，并调用其 do_something_impl 方法。
在第 31-35 行的 use 函数模板接受一个对 base 任意实例化的引用，并调用其 do_something 方法。由于派生类型在编译时已知，因此无需动态派发即可调用正确的实现函数。例如，如果提供的是 base<foo>，那么 foo 的实现（第 22-25 行）将被调用。另一方面，对于 base<bar>，则会使用 base 定义的默认实现（第 13-16 行）。
