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
津津有味道1 小时前
Qt C++串口SerialPort通讯发送指令读写NFC M1卡
linux·c++·qt·串口通信·serial·m1·nfc
让我们一起加油好吗1 小时前
【C++】list 简介与模拟实现(详解)
开发语言·c++·visualstudio·stl·list
傅里叶的耶1 小时前
C++系列(二):告别低效循环!选择、循环、跳转原理与优化实战全解析
c++·visual studio
Vitta_U2 小时前
MFC的List Control自适应主界面大小
c++·list·mfc
N_NAN_N2 小时前
类图+案例+代码详解:软件设计模式----单例模式
java·单例模式·设计模式
尤物程序猿2 小时前
设计模式之代理模式--数据库查询代理和调用日志记录
设计模式·代理模式
Dovis(誓平步青云)3 小时前
基于探索C++特殊容器类型:容器适配器+底层实现原理
开发语言·c++·queue·适配器·stack
pipip.4 小时前
UDP————套接字socket
linux·网络·c++·网络协议·udp
孞㐑¥9 小时前
Linux之Socket 编程 UDP
linux·服务器·c++·经验分享·笔记·网络协议·udp
水木兰亭12 小时前
数据结构之——树及树的存储
数据结构·c++·学习·算法