使用模板模拟虚函数
先看一个简单的虚函数的例子
#include <iostream>
using namespace std;
class B
{
public:
void Fun() { vf(); }
virtual void vf() { cout << "B::vf" << endl; }
};
class D : public B
{
public:
void vf() { cout << "D::vf" << endl; }
};
int main()
{
D d;
d.Fun();
B* pd = NULL;
pd = &d;
pd->Fun();
}
它的输出也很简单， 没有什么可以解释的。
D::vf
D::vf
我们的目标是使用模板来重新实现它，下面便是具体实现:
#include <iostream>
using namespace std;
template<typename T>
class Base
{
public:
void Fun()
{
T* pT = static_cast<T*>(this);
pT->vf();
}
void vf()
{
cout << "Base::vf" << endl;
}
};
class Derived : public Base<Derived>
{
public:
void vf()
{
cout << "Drived:vf" << endl;
}
};
int main()
{
Derived derived;
derived.Fun();
}
它的输出：
D::vf
我们的模板类真的实现了虚函数呀！其中关键的两条语句是：
class Derived : public Base<Derived>
T* pT = static_cast<T*>(this);
利用模板的好处是很明显的：首先是编译后的程序变小了，省去了vptr 和 vtable。
第二时效率，模板类在编译期完成了静态绑定，比起虚函数的执行期动态绑定，节省了对於指针的指针的调用。
如果模板真的那么强大，我想早就没有人用虚函数了。下面我们有必要谈一谈它的缺
点:
我们重新来改写main()函数
int main()
{
Derived derived;
derived.Fun();
Base *pBase = &derived;
pBase->Fun();
}
似乎没有问题，我们重新编译执行.......................报错了没有？报错的原因在於Base Class 后的尖括号，你必须声明那个<typename T>。我们重新改写一下
int main()
{
Derived derived;
derived.Fun();
Base<Derived> *pBase = &derived;
pBase->Fun();
}
重新编译执行，如果再有问题。那就是你自己的了。
模板是支持缺省值的，因此我们可以适当的偷下懒。将我们的基类改写一下。
template<typename T=Derived>
class Base
{
public:
void Fun()
{
T* pT = static_cast<T*>(this);
pT->vf();
}
void vf()
{
cout << "Base::vf" << endl;
}
};
但即便如此，尖括号也是必须的。
int main()
{
Derived derived;
derived.Fun();
Base<> *pBase = &derived;
pBase->Fun();
}
for more information and simulation of virtual function with template, please refer to http://www.codeproject.com/cpp/SimulationofVirtualFunc.asp