C++中静态多态性而非动态多态性

Question

C++中静态多态性而非动态多态性

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我正在尝试构建一个通用算法。到目前为止，我已经使用类层次结构和指针来实现了这一点，如下面的示例所示：

struct Base{
    virtual double fn(double x){return 0;}
};

class Derived : public  Base{
    double A;
public:
    Derived(double a) : A(a) {}
    double fn(double x) { return A*x;}
};

//Some other implementations

class algo{
    double T;
    std::unique_ptr<Base> b_ptr;
public:
    algo(double t, std::unique_ptr<Base>& _ptr); //move constructor...
    //Some constructors
    double method(double x){ return T*b_ptr->fn(x);}

};

这个设置随后按照以下方式实现：

int main(){
    std::unique_ptr<Derived> ptr(new Derived(5.4));
    algo(3.2,ptr);
    method(2.4);

    return 0;
}

这是一个非常简单的例子，当然只是为了解答我的问题。据我所知，使用派生类的方式意味着方法在运行时而不是编译时选择。由于我的算法不需要任何动态行为 - 一切都在编译时确定 - 这是无谓的效率损失。是否有一种方法可以在编译时执行上述操作，即静态多态性?

据我所知，只有使用模板才可能获得静态多态性。但我还没有找到如何实现非原始类型的模板。就像上面的例子，我需要具有非默认构造函数的派生类，这似乎是不可能的... 是否有人能提供任何解决方案吗？

- Plamen

你对于不必要的动态行为的观察是敏锐的：只有在必须将需要的实际类型推迟到运行时才应该使用多态类层次结构。好的例子包括从网络协议解析消息或在事件循环中处理事件。否则，如果你确切地知道你需要什么类型，虚函数多态性并不是正确的工具。 - Kerrek SB

只有使用模板才能实现静态多态性。多态性是基于当前对象类型调用正确函数的概念。因此，我想说函数重载也是静态多态性。 - ZijingWu

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- goji · Accepted Answer

您的基类和派生类似乎只表示具有单个成员函数的函数，因此我们完全可以摆脱多态性并将函数传递到algo中：

#include <iostream>
#include <utility>

template <class Function>
class algo
{
    double t;
    Function fn;

public:
    algo(double t, const Function& fn)
        : t{t}, fn{fn}
    { }
    double method(double x){ return t * fn(x);}

};

template <class Function>
algo<Function> make_algo(double t, Function&& fn)
{
    return algo<Function>(t, std::forward<Function>(fn));
}

int main()
{
    const double someValue = 123;
    const double anotherValue = 987;

    auto algo = make_algo(anotherValue, [someValue](double otherValue) {
        return someValue * otherValue;
    });

    std::cout << std::fixed << algo.method(321) << std::endl;
}