在 C++ 中，您什么时候更喜欢虚函数而不是模板？

Question

我面试了一家金融公司，被问到这个问题：
"List the case(s) when you prefer virtual functions over templates?"

这对我来说听起来很奇怪，因为通常我们的目标是相反的，对吗？
所有的书籍、文章、演讲都在鼓励我们使用静态多态性而不是动态多态性。

是否有任何我不知道的已知情况，何时应该使用虚函数并避免使用模板？

Answer 1

当编译时不知道对象的类型时，使用virtual方法。

例如

void Accept (Fruit* pFruit)  // supplied from external factors at runtime
{
  pFruit->eat();   // `Fruit` can be anyone among `Apple/Blackberry/Chickoo/`...
}

根据用户输入的内容，将向函数提供水果。因此，我们无法弄清楚 eat() 会是什么。所以它是运行时多态性的候选者：

class Fruit
{
  public: virtual void eat () = 0;
}

在所有其他情况下，始终首选静态多态性（包括 templates）。它更具确定性和易于维护。

Answer 2

GUI/可视化小部件工具包是一个明显的例子。例如，重新实现一个 draw 方法，使用虚拟方法和动态调度肯定不会那么麻烦。由于现代 C++ 倾向于不鼓励原始指针管理，std::unique_ptr 可以为您管理资源。

我敢肯定还有很多其他层次结构的例子你可以想出...一个游戏的基础 enemy class，用虚拟方法处理各种坏人的行为： )

关于动态调度的整个 'overhead' 论点在今天完全没有根据。我认为，几十年来，vtable 间接实现并没有成为严重工作负载的重大开销。还有一个更有趣的问题，如果 C++ 是今天设计的，多态性会成为语言的一部分吗？ 但现在既不存在也不存在。

我不希望这个问题一直悬而未决，因为它不是一个直接的编程问题，而且可能太容易受到意见的影响。 software engineering.

可能是个更好的问题

Answer 3

面试问题似乎是在询问偏好（以及您的推理）。我更喜欢接口（虚拟方法）以便于为单元测试创建模拟。我们可以为这些使用模板，但它很麻烦（消费者必须模板化）。如果分析显示 vtable 查找没有速度下降，请优先使用 mocking/testing 非虚拟方法。

此外，键入擦除。我认为它根本不能使用模板来实现。类型擦除大致可以认为是void ptr和函数指针，使用接口+虚方法可以轻松实现。

模板需要代码实现才能可用。我相信一个接口的虚拟方法可以在一个子 ptr 上调用它的二进制（对象）文件。

不确定使用模板的代码膨胀是否是现代编译器的问题，但如果可执行文件的大小显着增加，这可能是内存有限的嵌入式系统的问题，这些系统不喜欢使用模板。

在 C++ 中，您什么时候更喜欢虚函数而不是模板？

When you prefer virtual functions over templates in C++?

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