从继承的 CRTP 注入实现到继承的接口类

Question

我想摆脱重复代码而不产生额外的 v-table 成本。

• B 是一个接口类：它不能是虚拟的
• D1 和 D2 是 B 的具体类。
  • 它们的某些部分是相同的：在 mcve 中显示为 std::cout<<"same"。
  • 有些部分不同：显示为different1() 和different2()。

这里是代码。它工作正常。 (Demo)

class B{//can't be template
    public: virtual void show()=0;
};
class D1 : public B{
    public: bool different1(){return true;}
    public: virtual void show(){ 
        if( different1() )
            std::cout<<"same";   //duplicate
    }
};
class D2 : public B{
    public: bool different2(){return true;}
    public: virtual void show(){ 
        if( different2() )
            std::cout<<"same";   //duplicate
    }
};
int main(){
    D1 d;
    B* b=&d;
    b->show();  //1 v-table look up : OK!
}

我的糟糕解决方案（1/2）

将重复的代码移动到基类（Demo）：-

class B{//can't be template
    public: virtual void show(){
        if( differentX() )
            std::cout<<"same";   //duplicate
    }
    public: virtual bool differentX() = 0;
};
class D1 : public B{
    public: bool differentX(){return true;}
};
class D2 : public B{
    public: bool differentX(){return true;}
};

问题是b->show() 会导致 2 个 v-table 查找。 (?)

我知道“过早的优化是邪恶的”，但我想知道是否可以将 v-table 成本降低到 1。（在找借口并使用这种方法之前）

我的糟糕解决方案（2/2）

使用 CRTP (demo)

class B{//can't be template
    public: virtual void show()=0;
};
template<class T>class C{  //
    public: bool differentX(){
        return static_cast<T*>(this)->differentImpl()   ;
    }
    public: void show(){
        differentX();
        std::cout<<"same"; 
    }
};
class D1 : public B, public C<D1>{
    public: bool differentImpl(){return true;}
};
class D2 : public B, public C<D2>{
    public: bool differentImpl(){return true;}
};

但是，它不再兼容，因为 D1 不再是一个具体的类。

如何解决？我是 CRTP 新手。

Answer 1

这个解决方案怎么样？

C 实现了 B 的 show 方法，并提供了 show 的通用实现，依赖于模板参数 T 提供不同的实现。

D1 和 D2 继承自 C，并作为模板参数。

http://coliru.stacked-crooked.com/a/34e8a727e81e19f7

#include <iostream>
class B {//can't be template
    public: virtual void show() = 0;
};

template<class T>
class C : public B {
public:
    void show() override {
        if (Impl().different()) {
            std::cout << "same"; 
        }
    }
private:
    T& Impl() {
        return *static_cast<T*>(this);
    }
};

class D1 : public C<D1> {
    public: bool different() { return true; }
};
class D2 : public C<D2> {
    public: bool different() { return true; }
};

int main() {
    D1 d;
    B* b = &d;
    b->show();  
}

Answer 2

解决方案 3：将重复的代码放在一个函数中。像这样的：

class B{//can't be template
    public: virtual void show()=0;
    public: void same(){
        std::cout<<"same";   //no duplicate
    }
};
class D1 : public B{
    public: bool different1(){return true;}
    public: virtual void show(){ 
        if( different1() )
            same();
    }
};
class D2 : public B{
    public: bool different2(){return true;}
    public: virtual void show(){ 
        if( different2() )
            same();
    }
};
int main(){
    D1 d;
    B* b=&d;
    b->show();  //1 v-table look up : OK!
}

Answer 3

正如我在 cmets 中所说，您可以创建一个具有通用功能的函数：

void ShowFuncX( B& b )
{
    if ( b.differentX() )
    {
        std::cout<<"same";
    }
}

然后在派生：

class D1 : public B{
    public: bool different1(){return true;}
    public: virtual void show(){ 
        ShowFuncX( *this );
    }
};
class D2 : public B{
    public: bool different2(){return true;}
    public: virtual void show(){ 
        ShowFuncX( *this );
    }
};

---

另请参阅“Is it always a best practice to write a function for anything that needs to repeat twice?”