关于CRTP（Curiously Recurring Template Prattern）的使用

来源：互联网发布：2016年淘宝数据分析编辑：程序博客网时间：2024/05/21 16:00

在阅读frameworks/rs/cpp/util/RefBase.h之LightRefBase时，我记得《C++设计新思维》里对这种用法是有过介绍的，可是今天翻箱倒柜，怎么都找不到那本奇书了。当年所谓的前卫，今天已经遍地开花，赶紧再把CRTP给复习一下。

CRTP模式主要有两种使用场景：

一、Meyers Counting

template <typename T>class Counting{public:    Counting() { mCount++; }    ~Counting() { mCount--; }    static int mCount;};template <typename T> int Counting<T>::mCount = 0;class CountedA : public Counting<CountedA>{};class CountedB : public Counting<CountedB>{};

CountedA类和CountedB类都具备了引用计数功能，这是从Counting基类派生下来的，但是引用计数具体的数值是每个子类各自维护，这主要是拜mCount的static属性所赐，Counting<CountedA>和Counting<CountedB>是不同的类，也就有不同的静态成员。

不过LightRefBase显然不是这种应用场景。

二、用编译时绑定替代运行时绑定，避免虚表的时空性能开销。

#include "stdafx.h"#include <stdio.h>template <typename T>class Fucker{public:    void doFuck() { printf("Failed :(\n"); }    void Fuck() { ((T*)this)->doFuck(); }};class AFucker : public Fucker<AFucker>{};class BFucker : public Fucker<BFucker>{public:    void doFuck() { printf("Shuang :)\n"); }};int main(int argc, char** argv){    Fucker<BFucker>* pFucker = new BFucker();    pFucker->Fuck();    return 0;}

上面，Fuck()和doFuck()共同完成了虚函数的表演，但无需承担虚表的开销。乍一看LightRefBase也不是这种设计，因为它显然没有虚函数的桥段。

 1 template <class T> 2 class LightRefBase 3 { 4 public: 5     inline LightRefBase() : mCount(0) { } 6     inline void incStrong(__attribute__((unused)) const void* id) const { 7         __sync_fetch_and_add(&mCount, 1); 8     } 9     inline void decStrong(__attribute__((unused)) const void* id) const {10         if (__sync_fetch_and_sub(&mCount, 1) == 1) {11             delete static_cast<const T*>(this);12         }13     }14     //! DEBUGGING ONLY: Get current strong ref count.15     inline int32_t getStrongCount() const {16         return mCount;17     }18 19     typedef LightRefBase<T> basetype;20 21 protected:22     inline ~LightRefBase() { }23 24 private:25     friend class ReferenceMover;26     inline static void moveReferences(void*, void const*, size_t,27             const ReferenceConverterBase&) { }28 29 private:30     mutable volatile int32_t mCount;31 };

它唯一使用了模板参数的地方就是#11，可以断定此处就是该设计的初衷。如果用派生的方式，也可以完成这个任务：

 1 class Base 2 { 3 public: 4     Base() :mCount(0) {} 5     int IncRef() { return ++mCount; } 6     int DecRef() { 7         if (--mCount <= 0) { 8             delete this; 9         }10         return mCount;11     }12     virtual ~Base() {}13 private:14     int mCount;15 };16 17 class Derived : public Base18 {};

可这样一来就要引入虚表了——有一个析构虚函数。为什么必须要有它呢？因为Base要用于派生。《Effective C++》第14条曰：总让base class拥有virtual destructor，因为经由基类指针删除子类对象时，基类如果没有虚析构函数，结果将是未定义。于是定义虚析构函数，于是引入虚表。LightRefBase对象的开销本来只有一个int32_t那么大，引入虚表，空间开销就double啦，大大得不划算。因此采用了CRTP模式，算是场景二的变种。

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