(原創) 如何使用泛型模擬virtual? (C/C++) (template)

Abstract
OO最重要的多型/多態就是用繼承 + virtual來完成，virtual雖好用，但付出的代價就是『更多的記憶體』+『更慢的速度』，本文介紹使用泛型來模擬virtual機制。

Introduction
首先聲明，這並不是我獨創的方法，而是ATL所使用的方式，請參考(轉貼) ATL布幔之下的秘密(3) (C++) (template)

為什麼要用泛型來模擬virtual機制呢?
主要是因為virtual機制需利用到vtable，所以較占記憶體，又得靠vptr在run-time執行多型，所以執行速度較慢，所以ATL才想利用泛型這種compile-time機制讓component盡可能的小，盡可能的快。

Example Code

/**//* 
(C) OOMusou 2007 http://oomusou.cnblogs.com

Filename    : template_virtual.cpp
Compiler    : Visual C++ 8.0 / BCB 6.0 / gcc 3.4.2 / ISO C++
Description : Demo how to use generics to simulate virtual
Release     : 08/28/2007 1.0
*/
#include <iostream>
using namespace std;

template <typename Derived>
class Base {
public:
  void func() {
    Derived* pDerived = static_cast<Derived*>(this);
    pDerived->dofunc();
  }

  void dofunc() {
    cout << "Base::func" << endl;
  }
};

class Derived : public Base<Derived> {
public:
  void dofunc() {
    cout << "Derived::func" << endl;
  }
};

int main() {
  Derived obj;
  obj.func();
}

執行結果

Derived::func

Derived class將自己的型別用泛型參數傳進去，利用static_cast將this往下轉成Derived class型別pointer，然後執行Derived class的dofunc()，極類似Template Method的做法。

Consequence
1.Design Pattern用的幾乎都是多型的手法，除了兩個用繼承手法的Template Method和Factory Method，原本以為這兩個pattern無法用泛型實現，但透過這種技巧，也可用泛型實現Template Method和Factory Method。

Reference
(轉貼) ATL布幔之下的秘密(3) (C++) (template)