C++
이상하게 반복되는 템플릿 패턴 (CRTP)

begin() 및 end() 함수를 모두 지원하는 컨테이너 세트가 있다고 가정 해 보겠습니다. 컨테이너에 대한 표준 라이브러리의 요구 사항에는 더 많은 기능이 필요합니다. begin() 및 end() 에만 기반하여 해당 기능을 제공하는 CRTP 기본 클래스를 디자인 할 수 있습니다.

#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);
    }
};

위의 클래스는 begin() 및 end() 를 제공하는 모든 하위 클래스에 대해 front() , back() , size() 및 operator[] 함수를 제공 begin() . 예제 서브 클래스는 간단한 동적으로 할당 된 배열입니다.

#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 클래스 사용자는 다음과 같이 CRTP 기본 클래스에서 제공하는 인터페이스를 쉽게 사용할 수 있습니다.

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

유용성 : 이 패턴은 특히 상속 계층 구조를 따라가는 정적 함수에 의존하는 런타임에 가상 함수 호출을 피합니다.

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

Container<DynArray<int>> 기본 클래스의 begin() 함수 내에서 유일한 정적 캐스트는 컴파일러가 코드를 크게 최적화 할 수있게하며 런타임에 가상 테이블 조회를하지 않습니다.

제한 사항 : 기본 클래스는 두 개의 다른 DynArray 대해 템플리트되고 서로 다르기 때문에 기본 클래스가 파생 클래스에 종속되지 않는 정상 상속으로 일반적으로 수행 할 수있는 것처럼 유형 동질 배열에있는 기본 클래스에 대한 포인터를 저장할 수 없습니다 유형:

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

A* a = new B;