C/C++编程：奇特的递归模板模式

古城微笑少年丶 2023-01-16 02:59 66阅读 0赞

奇特的递归模板模式（Curiously Recurring Template Pattern， CRTP）代表类实现技术中一种通用的模式，即**派生类将本身作为模板参数传递给基类**。 最简单的情形如下：

template<typename Derived>
    class CuriousBase{
        
    
    };
    
    class Curious : public CuriousBase<Curious>{
        
    
    };

在第一个示例中，CRTP有一个非依赖型基类：类Curious 不是模板，因此免于与依赖型基类的名字可见性等问题纠缠。不过，这并非CRTP的本质特性，请看：

template<typename  T>
    class CurioutTemplate : public CuriousBase<CurioutTemplate<T>>{
        
    
    };

从这个示例出发，不难再举出使用`模板的模板参数`的方式：

template<template<typename > class Derived>
    class MoreCuriousBase{
        
    
    };
    
    template<typename  T>
    class MoreCurious : public MoreCuriousBase<MoreCurious>{
        
    
    };

CRTP的一个简单应用是记录某个类的对象构造的总个数。数对象个数很简单，只需要引入一个整数类型的静态数据成员，分别在构造函数和析构函数中进行递增和递减操作。不过，要在每个类里面都这么写就很累了。有了CRTP，我们可以先写一个模板：

template<typename CountedType>
    class ObjectCounter{
        
    private:
        static  size_t  count;
    
    protected:
        ObjectCounter(){
        
            ++ObjectCounter<CountedType>::count;
        }
        
        ObjectCounter(ObjectCounter<CountedType> const  &){
        
            ++ObjectCounter<CountedType>::count;
        }
        
        ~ObjectCounter(){
        
            --ObjectCounter<CountedType>::count;
        }
    
    public:
        static size_t  live(){
        
            return ObjectCounter<CountedType>::count;
        }
    };
    
    template<typename CountedType>
    size_t  ObjectCounter<CountedType>::count = 0;

如果想要数某个类的对象存在的个数，只需要让该类从模板ObjectCounter派生即可。以一个字符串类为例：

template<typename CharT>
    class MyString : public ObjectCounter<MyString<CharT>>{
        
    
    };
    int main(){
        
        MyString<wchar_t> ws;
    
        printf("number of MyString<char>: %zu\n", MyString<char>::live());
        printf("number of MyString<wchar_t>: %zu\n", MyString<wchar_t>::live());
        printf("number of MyString<wchar_t>: %zu\n", ws.live());
    }

![在这里插入图片描述][20210423171625109.png]  
一般来说，CRTP适用于仅能用作成员函数的接口（比如构造函数、析构函数、operator\[\]等）的实现提取出来

[20210423171625109.png]: /images/20221022/ce9d8ed5d18749f991da39b451ece13e.png