A Journey Into Non-Virtual Polymorphism

• 语言: 英语
• 格式: .pdf
• 来源: github.com/CppCon

摘要

文档探讨了非虚多态性的实现方法，重点介绍了通过CRTP（Curiously Recurring Template Pattern）和STL容器（如std::variant、std::any、std::tuple）实现类型安全和编译时多态性。文档还讨论了多态变量和调用（Polymorphic Invokable）的概念，并展示了如何避免虚函数的开销。内容涵盖C++编程中的高级主题，强调了类型安全和高效编程的重要性。

AI总结

本文《A Journey Into Non-Virtual Polymorphism》主要探讨了非虚拟多态（non-virtual polymorphism）的概念与实现方式，强调了通过类型和模板而非虚拟函数来实现多态的优势。以下是总结的核心内容：

1. **非虚拟多态的概念**
- 多态指的是用一个统一的接口或变量表示多种不同类型的实体。
- 非虚拟多态避免了传统继承和虚函数的开销，通过类型调度和模板实现灵活的多态行为。

2. **关键实现方式**
- **类型基于调度（Type-Based Dispatch）**：通过编译时的类型信息，动态选择合适的实现。
- **标准模板库（STL）工具**：
- `std::any`：允许存储任意类型。
- `std::variant`：支持多种类型的安全存储和操作。
- `std::tuple`：存储多个不同类型元素的容器。

3. **Curiously Recurring Template Pattern (CRTP)**
- CRTP是一种通过模板实现运行时多态的技术，但其编译时多态的支持需要依赖新引入的概念（`concepts`）。

4. **示例与实践**
- 使用`std::variant`和`std::visit`实现对不同形状（如矩形、正方形、三角形）的多态调用：

     std::vector> shapes{&rect, &sqr, &tri};
     for (auto& s : shapes) {
       std::visit([](auto* v) { v->draw(); }, s);
     }

5. **资源与学习**
- 作者提供了多个学习资源，包括Arduino、Raspberry Pi的C++嵌入式开发文章（Hackaday.com）和Medium平台的深入技术分享。

总结而言，本文通过非虚拟多态的视角，展示了如何利用现代C++的模板和类型系统实现高效、灵活的多态行为，避免了传统继承和虚函数的开销。