奇怪的循環模板模式 (CRTP) 如何在 C 中實現靜態多態性？

使用 CRTP 避免運行時多態性

在 C 中，虛擬成員函數的使用會在運行時引入額外的開銷。 CRTP（奇怪的重複模板模式）提出了一種替代方法來避免這種開銷，同時保留多態性。

有兩種使用 CRTP 來實現此目標的方法。

靜態型別專業化

第一種方法涉及為型別結構靜態定義介面。這是透過建立具有虛擬成員函數的基底模板類別來實現的。然後，派生類別可以實例化此模板類別並實現虛擬成員函數：

<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>

透過編譯時類型推導進行靜態調度

第二種方法避免使用基址引用或基址指標習慣用法。相反，連接是在編譯時透過模板函數建立的，模板函數在運行時推導類型：

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

使用此方法，只有來自 Base 的衍生類別可以傳遞給 bar。這允許靜態分派並消除與虛擬成員函數相關的開銷：

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

總之，CRTP 提供了在 C 中實現靜態多態性的強大機制。透過專門化類型結構的介面或透過編譯時類型推導執行靜態分派，開發人員可以避免虛擬成員函數的執行時間開銷，同時保持多態性的彈性。

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