我可以用静态多态实现动态多态的所有功能吗？

Posted 2023-02-23

【中文标题】我可以用静态多态实现动态多态的所有功能吗？

【英文标题】：Can I achieve all the functionality of dynamic polymorphism with static polymorphism?

【发布时间】：2017-11-23 23:36:42

【问题描述】：

我习惯使用dynamic polymorphism，一切正常，但在阅读了static polymorphism 之后，我得出结论，后者克服了动态的开销。

这里有一些动态多态的开销：

每次调用虚拟方法的额外间接（指针解引用）。

虚拟方法通常不能内联，这对一些小方法来说可能会造成很大的成本损失。

每个对象的附加指针。在当今流行的 64 位系统上，这是每个对象 8 个字节。对于携带少量数据的小对象，这可能是一个严重的开销。

谁能用一个非常简单的例子向我解释Static polymorphism。什么情况下我应该使用它而不是动态的？

我找到了这个例子，但很抱歉我不明白。看起来模棱两可：

#include <iostream>
using namespace std;

template <typename Child>
struct Base

    void interface()
    
        static_cast<Child*>(this)->implementation();
    
;

struct Derived : Base<Derived>

    void implementation()
    
        cerr << "Derived implementation\n";
    
;

int main()

    Derived d;
    d.interface();  // Prints "Derived implementation"

【问题讨论】：

"" - 假设您询问的是编译时与运行时多态性，那么“否”。

【参考方案1】：

我们先分析一下你发送的代码编译后会发生什么。编译器会生成两个类，在方法接口内部，它只会将指针移动到 Derived 对象所在的地址，并使用该指针调用方法实现。

所以现在我们唯一的开销是我们应该为每个派生类生成更多的类（我的意思是二进制代码）。

你现在缺少什么？

考虑以下代码：

Base* base;

if(a)
  base = new DerivedA;
else
  base = new DerivedB;

base->interface();

变量a的值只有在运行时才知道，所以只能对它使用动态多态性。

如果是静态多态，你应该告诉派生类的类型。

Base<DerivedA> * base;
Base<DerivedB> * base;

这不允许您决定，取决于运行时上下文。

【参考方案2】：

静态多态是函数重载的替代名称。这是一个方便的功能，它可以让您避免仅仅为了获取一组替代参数而重命名函数。

当函数在运行时决定时，它与动态多态完全正交，动态多态是一种实际的调度机制。

注意：动态多态性的开销是如此之小，以至于在您分析程序并发现开销很大之前，您不应该考虑它。这种情况很少发生。

【讨论】：

谢谢。 static polymorphism 和 crtp 一样吗？

@WonFeiHong 不，CRTP 是一个不相关的模式。静态多态（重载）只是一种语言特性。