C++
不思議な反復テンプレートパターン（CRTP）

関数begin()とend()をすべてサポートするコンテナのセットがあるとしましょう。コンテナの標準ライブラリの要件には、より多くの機能が必要です。 begin()とend()のみに基づいて、その機能を提供するCRTP基本クラスを設計することができます：

#include <iterator>
template <typename Sub>
class Container {
  private:
    // self() yields a reference to the derived type
    Sub& self() { return *static_cast<Sub*>(this); }
    Sub const& self() const { return *static_cast<Sub const*>(this); }

  public:
    decltype(auto) front() {
      return *self().begin();
    }

    decltype(auto) back() {
      return *std::prev(self().end());
    }

    decltype(auto) size() const {
      return std::distance(self().begin(), self().end());
    }

    decltype(auto) operator[](std::size_t i) {
      return *std::next(self().begin(), i);
    }
};

上記のクラスは、 begin()およびend()を提供begin()サブクラスの関数front() 、 back() 、 size()およびoperator[]を提供しbegin() 。サブクラスの例は、単純に動的に割り当てられた配列です。

#include <memory>
// A dynamically allocated array
template <typename T>
class DynArray : public Container<DynArray<T>> {
  public:
    using Base = Container<DynArray<T>>;

    DynArray(std::size_t size)
      : size_{size},
      data_{std::make_unique<T[]>(size_)}
    { }

    T* begin() { return data_.get(); }
    const T* begin() const { return data_.get(); }
    T* end() { return data_.get() + size_; }
    const T* end() const { return data_.get() + size_; }

  private:
    std::size_t size_;
    std::unique_ptr<T[]> data_;
};

DynArrayクラスのユーザーは、CRTP基本クラスによって提供されるインターフェイスを次のように簡単に使用できます。

DynArray<int> arr(10);
arr.front() = 2;
arr[2] = 5;
assert(arr.size() == 10);

有用性：このパターンは特に、実行時に継承階層を横断するために発生する仮想関数呼び出しを避け、単純に静的キャストに依存します。

DynArray<int> arr(10);
DynArray<int>::Base & base = arr;
base.begin(); // no virtual calls

基本クラスContainer<DynArray<int>> begin()関数内で唯一の静的キャストは、コンパイラがコードを大幅に最適化することを可能にし、実行時に仮想テーブルの参照は行われません。

制限事項：基本クラスはテンプレート化されており、2つの異なるDynArray異なるため、基本クラスが派生クラスに依存しない通常の継承で一般的にできるように、型同型配列内の基本クラスへのポインタを格納することはできませんタイプ：

class A {};
class B: public A{};

A* a = new B;