使用模板模拟虚函数

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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

本文地址:http://com.8s8s.com/it/it941.htm