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首頁 後端開發(fā) C++ CRTP:靜態(tài)調(diào)度可以取代 C 中的動(dòng)態(tài)多態(tài)性嗎?

CRTP:靜態(tài)調(diào)度可以取代 C 中的動(dòng)態(tài)多態(tài)性嗎?

Oct 28, 2024 am 06:29 AM

  CRTP: Can Static Dispatch Replace Dynamic Polymorphism in C  ?

CRTP:動(dòng)態(tài)多態(tài)性的替代方案

動(dòng)態(tài)多態(tài)性雖然提供了靈活性,但由於使用虛擬,通常會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)開銷成員函數(shù)。幸運(yùn)的是,C 提供了一種有效的替代方案:奇怪的循環(huán)模板模式 (CRTP)。

CRTP 可讓您實(shí)現(xiàn)靜態(tài)調(diào)度,類似於多態(tài)性,但沒有虛擬成員函數(shù)的開銷。這是透過類型特化和模板推導(dǎo)來完成的。

方法 1:靜態(tài)介面規(guī)格

透過為派生類型靜態(tài)指定接口,您可以在編譯時(shí)間。例如,考慮以下程式碼片段:

<code class="cpp">template <class Derived>
struct base {
    void foo() {
        static_cast<Derived *>(this)->foo();
    };
};</code>

在這種情況下,base要求任何派生類型定義 foo() 成員函數(shù)以進(jìn)行編譯。每個(gè)衍生類型,例如 my_type 和 your_type,必須實(shí)作自己的 foo() 函數(shù)才能滿足此要求。

方法 2:編譯時(shí)類型推導(dǎo)

或者,您可以避免使用基類的指標(biāo)或引用並在編譯時(shí)執(zhí)行類型連接??紤]以下模板函數(shù):

<code class="cpp">template <class T> // T is deduced at compile-time
void bar(base<T> &obj) {
    obj.foo(); // does static dispatch
}</code>

此函數(shù)接受對(duì) base 類型的物件的引用,其中 T 是從編譯時(shí)傳遞的實(shí)際物件推導(dǎo)出來的。這允許基於實(shí)際派生類型進(jìn)行靜態(tài)調(diào)度。

CRTP 的優(yōu)點(diǎn)

  • 靜態(tài)調(diào)度:消除了運(yùn)行時(shí)開銷動(dòng)態(tài)多型性。
  • 在編譯時(shí)實(shí)作介面:強(qiáng)制派生類別之間的行為一致性。
  • 非常適合二進(jìn)位大小最佳化和效能:刪除需要虛擬表和型別資訊。

透過利用 CRTP,您可以在 C 中實(shí)現(xiàn)靜態(tài)多態(tài)性,避免動(dòng)態(tài)多態(tài)性的缺點(diǎn),同時(shí)保留物件導(dǎo)向設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)。

以上是CRTP:靜態(tài)調(diào)度可以取代 C 中的動(dòng)態(tài)多態(tài)性嗎?的詳細(xì)內(nèi)容。更多資訊請關(guān)注PHP中文網(wǎng)其他相關(guān)文章!

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