C++学习:CRTP 模式是什么

CRTP(Curiously Recurring Template Pattern,奇异递归模板模式)是 C++ 中的一种设计模式。

基本概念

CRTP 是指一个类(通常是基类)以其派生类作为模板参数的模式。其基本形式如下:

cpp 复制代码
template <typename Derived>
class Base {
// 基类的成员函数可以使用 Derived 类型
};

class Derived : public Base<Derived> {
// 派生类的定义
};

主要用途和优势

  • 静态多态性
    CRTP 可以实现静态多态,即在编译时确定调用的函数,避免动态多态(通过虚函数实现)带来的运行时开销
cpp 复制代码
template <typename Derived>
class Shape {
public:
void draw() {
static_cast<Derived*>(this)->drawImpl();
}
};
class Circle : public Shape<Circle> {
public:
void drawImpl() {
std::cout << "Drawing a circle" << std::endl;
}
};

class Square : public Shape<Square> {
public:
void drawImpl() {
std::cout << "Drawing a square" << std::endl;
}
};

int main() {
Circle circle;
Square square;
circle.draw(); // 调用 Circle 的 drawImpl
square.draw(); // 调用 Square 的 drawImpl
return 0;
}

在这个例子中,Shape 类的 draw 函数通过 static_cast 将 this 指针转换为 Derived 类型,然后调用 drawImpl 函数。由于 drawImpl 函数是在编译时确定的,因此没有虚函数调用的开销。

  • 避免虚函数开销
    在某些情况下,虚函数的调用会带来一定的开销,特别是在性能敏感的代码中。CRTP 可以作为一种替代方案,避免虚函数的使用。
  • 代码复用和扩展
    CRTP 允许基类访问派生类的成员,从而实现代码的复用和扩展。基类可以在不知道具体派生类的情况下,调用派生类的特定功能。
相关推荐
星夜9821 小时前
C++回顾 Day6
开发语言·数据结构·c++·算法
琢磨先生David2 小时前
责任链模式:构建灵活可扩展的请求处理体系(Java 实现详解)
java·设计模式·责任链模式
UpUpUp……3 小时前
C++复习
开发语言·c++·笔记
BC的小新3 小时前
C++ Stack&Queue
c++
charlie1145141913 小时前
从C++编程入手设计模式1——单例模式
c++·单例模式·设计模式·架构·线程安全
菠萝014 小时前
分布式CAP理论
数据库·c++·分布式·后端
琢磨先生David5 小时前
Java 访问者模式深度重构:从静态类型到动态行为的响应式设计实践
java·设计模式·访问者模式
1白天的黑夜17 小时前
动态规划-152.乘积最大子数组-力扣(LeetCode)
c++·算法·leetcode·动态规划
?!7147 小时前
网络编程之网络编程预备知识
linux·网络·c++
理论最高的吻8 小时前
1614. 括号的最大嵌套深度【 力扣(LeetCode) 】
c++·算法·leetcode·职场和发展·字符串··字符匹配