C++ 函数的虚函数在模板编程中的应用

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发布时间：2024-09-26 10:06:02

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c++ 函数的虚函数在模板编程中的应用

C++ 中虚函数在模板编程中的应用

在 C++ 模板编程中，虚函数提供了一种处理类型擦除问题的方法。类型擦除指的是在编译时丢失具体类型信息的过程。让我们通过一个实战案例来展示虚函数在模板编程中的应用：

案例：对基类指针的统一处理

考虑以下基类和派生类：

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class Base {
public:
    virtual void print() const;
};

class Derived1 : public Base {
public:
    void print() const override;
};

class Derived2 : public Base {
public:
    void print() const override;
};

现在，我们想要创建一个模板函数，该函数可以接收一个 Base* 指针，并根据指向的具体类型调用相应的 print() 方法。

模板函数：

template 
void call_print(BasePtr basePtr) {
    basePtr->print();
}

在此模板中，BasePtr 是对 Base* 指针的占位符类型。然而，由于 C++ 的类型擦除，编译器无法知道指向的具体类型。

虚函数的应用：

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为了解决类型擦除的问题，我们可以在基类中定义一个虚函数 print()：

class Base {
public:
    virtual void print() const = 0;
};

通过将 print() 声明为纯粹虚函数，强迫派生类实现此函数。这样，编译器就可以在运行时确定指向的具体类型。

模板函数修改：

现在，我们将模板函数的声明修改为如下：

template 
void call_print(BasePtr basePtr) {
    dynamic_cast(basePtr)->print();
}

此函数首先将 basePtr 动态转换为 Base*，然后调用虚函数 print()。由于编译器知道指向的具体类型，因此它将调用正确的派生类实现。

实战案例用例：

为了演示此模板函数，我们可以如下使用它：

int main() {
    Base* basePtr1 = new Derived1();
    Base* basePtr2 = new Derived2();

    call_print(basePtr1); // 输出 Derived1 的 print() 实现
    call_print(basePtr2); // 输出 Derived2 的 print() 实现
}

这样，我们成功地创建了一个模板函数，该函数可以统一处理指向不同派生类的基类指针。

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