CRTP是派生类以自身为模板参数继承基类模板的静态多态技术,编译期确定调用目标,零运行时开销;适用于避免虚函数开销、混入式功能注入及表达式模板优化。

CRTP(Curiously Recurring Template Pattern)是一种模板编程技巧:派生类以自身为模板参数继承一个基类模板。它不依赖虚函数,编译期就确定调用目标,因此叫“静态多态”。核心写法是:
template
基类在编译时就知道具体派生类型,从而直接内联调用,零运行时开销。
当需要统一接口但又不愿承担虚表查找和间接跳转成本时,CRTP 是理想替代。比如实现一组可比较、可打印、可序列化的工具类:
Comparable<t></t> 基类,提供 operator 等,默认基于派生类的 <code>compare() 实现
int compare(const T&) const,其余关系运算符自动获得CRTP 天然适合实现可复用的功能组件。例如给任意类型添加计数、日志、序列化能力:
class Counter : public CRTPBase<counter t></counter> 可统计该类型实例构造/析构次数Loggable<derived></derived> 在关键操作前后自动插入调试日志,无需修改原类定义class MyObj : public Loggable<myobj>, public Serializable<myobj></myobj></myobj>
在数值计算库(如 Eigen)中,CRTP 是构建表达式模板的关键。它让临时对象不立即计算,而是记录操作意图:
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v1 + v2 返回一个 AddExpr<vec1 vec2></vec1> 类型,而非实际结果Expression<addexpr>></addexpr>,后续赋值或取值时才触发一次遍历计算基本上就这些。CRTP 不是银弹,过度使用会让代码变晦涩,但它在追求极致性能、零成本抽象、编译期行为定制的场景里,确实不可替代。
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