Les modèles de fonctions membres de la classe C peuvent-ils être déclarés virtuels ?

Un modèle de fonction de membre de classe peut-il être virtuel ?

Malgré la polyvalence des modèles C, une idée fausse courante tourne autour de l'intersection des membres de classe fonctions et fonctions virtuelles. Cet article examine la question de savoir si un modèle de fonction membre de classe peut être déclaré virtuel, expliquant pourquoi cela n'est pas réalisable et explorant des approches alternatives combinant polymorphisme et modèles.

Les fonctions virtuelles permettent le comportement polymorphe des objets, permettant sous-classes pour remplacer les méthodes héritées et fournir des implémentations spécialisées. Cependant, appliquer le même concept aux modèles de fonctions membres présente un problème fondamental.

Les modèles fonctionnent au moment de la compilation, générant des instances de code spécifiques pour chaque ensemble unique d'arguments de modèle. En revanche, les fonctions virtuelles sont résolues pendant l'exécution, déterminant l'implémentation de fonction appropriée en fonction du type d'objet réel. Cette inadéquation inhérente entre la nature au moment de la compilation des modèles et la nature au moment de l'exécution des fonctions virtuelles exclut la possibilité de modèles de fonctions membres de classe virtuelle.

Considérez l'exemple suivant pour illustrer ce point :

class Base {
public:
  virtual void foo(TemplateArgumentType arg) {}
};

class Derived : public Base {
public:
  void foo(TemplateArgumentType arg) override {}
};

Dans cet exemple, la fonction foo dans Base est déclarée comme virtuelle et reçoit un argument de modèle. Si les modèles de fonctions membres virtuelles étaient possibles, le code dans Derived remplacerait la fonction modèle dans Base. Cependant, cela entraîne une erreur au moment de la compilation, car le compilateur ne peut pas déterminer quelle instanciation spécifique du modèle foo générer dans Derived au moment de la compilation.

Bien que les modèles de fonctions membres de classe virtuelle ne soient pas directement implémentables, il existe techniques alternatives qui combinent les avantages du polymorphisme et des modèles. Une approche puissante est connue sous le nom d’effacement de type, dans laquelle le type exact d’un objet est masqué ou abstrait, ce qui lui permet d’être traité comme un type plus générique. En tirant parti de l'effacement de type, les développeurs peuvent atteindre un degré de polymorphisme similaire à celui fourni par les fonctions virtuelles tout en s'appuyant sur la résolution au moment de la compilation.

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