C++：如何调用这种编译时多态性技术，其优缺点是什么？

Question

在工作中，我遇到过基本上看起来像这样的代码：

#include <iostream>

using namespace std;

enum e_Specialization {
    Specialization_A,
    Specialization_B
};

template<e_Specialization>
class TemplatedBase {
public:
    string foo() { return "TemplatedBase::foo"; }
};

template<>
string TemplatedBase<Specialization_A>::foo() { return "TemplatedBase<Specialization_A>:foo"; }

int main() {
    TemplatedBase<Specialization_A> o;
    cout << o.foo() << endl;
    return 0;
}

输出

TemplatedBase<Specialization_A>:foo

我在任何地方都找不到关于此技术的任何讨论。

代码的创建者主要从事物的优化方面争论，没有虚拟分派发生。在我们的例子中，这种优化不是必需的，但我知道它是如何有用的。

我的问题是：

这种技术是否在任何地方都有记载，它有名字吗？
与继承特化相比，这有什么优势吗？

~~3。这与 CRTP 有什么关系？在我看来，CRTP 的优点和缺点都是一样的。~~

Answer 1

至于该技术是否被记录在案（如果您使用 C++11 或更高版本执行此操作，请使用枚举 class），这是一种相当常见的技术，可以在枚举或一个布尔值，然后做你的专业化。

一个明显的区别是，使用这种技术，您显然不能在不修改主要代码的情况下添加更多的专业化。枚举（或枚举 class）只有这么多值。这可能是好事也可能是坏事，具体取决于您是否希望集中跟踪它。但这可以很容易地通过在 class 上进行模板化并封装它来改变，这是第三种选择，它不完全是这种技术，也不涉及 public 继承。

恕我直言，这种技术有其最大的优势，因为您可以选择内联实现。例如：

template<e_Specialization e>
class TemplatedBase {
public:
    void bar() {
        // code
        if (e == Specialization_A) {
        ...
        }
        // code
    }
};

我在 classes 中看到很多，从一开始就知道它们处于性能关键路径中。可能有一个布尔变量来控制是否发生侵入性性能分析。因为这些分支在编译时是已知的，所以它们被简单地优化了。这是一个很好的方法，因为您仍然可以在同一构建中使用 class 的两个版本（例如，对两者进行运行单元测试）。

与继承相比的另一个区别是派生 classes 可以在需要时轻松添加状态。这种技术目前需要专门化整个 class 来添加状态。同样，这可能是好事也可能是坏事；如果您不需要打破这些限制，那么限制更多的设计是好的。您可以轻松更改设计以启用添加额外状态：

template <e_Specialization e>
struct ExtraState {};

template <e_Specialization e>
class TemplatedBase : private ExtraState<e> {
...

第三个小例子是您没有公开任何继承关系。这大部分很小，但请记住，您可以获得诸如切片甚至隐式 reference/pointer 转换之类的东西。对于这项技术来说，这是一个非常严格的胜利。

总而言之，我会说：

如果您利用一次实现某项功能并内联写入差异而没有性能损失，那就是一个胜利
如果你想在你的设计中明确说明实现数量有限，这是一个胜利。

如果这些都不是真的，那么与仅使用继承相比，该设计有点非正统且更复杂一些，尽管它实际上并没有任何明显的技术劣势。所以如果你周围有很多初级开发人员，这段代码可能更难阅读。

C++：如何调用这种编译时多态性技术，其优缺点是什么？

C++: How is this technique of compile-time polymorphism called and what are the pros and cons?

c++

templates

virtual-functions