C++中的CRTP是什么_C++模板设计模式与CRTP应用

冰火之心

发布时间：2025-11-14 16:53:02

287人浏览过

来源于php中文网

原创

CRTP通过基类模板继承派生类实现静态多态，编译期绑定函数调用，避免虚函数开销，提升性能，适用于高性能场景如数学库和嵌入式系统。

c++中的crtp是什么_c++模板设计模式与crtp应用

CRTP（Curiously Recurring Template Pattern，奇异递归模板模式）是C++中一种利用模板实现静态多态的经典设计技巧。它通过让基类以派生类作为模板参数来继承自身，从而在编译期就能确定调用的具体函数，避免了虚函数表的开销，提升性能。

什么是CRTP

CRTP的基本结构是一个类模板作为基类，接收一个派生类作为模板参数。这种“自己继承自己”的形式看似奇怪，但正是其核心所在。

典型写法如下：

template
class Base {
public:
    void interface() {
        static_cast(this)->implementation();
    }

    void call() {
        interface();
    }
};

class Derived : public Base {
public:
    void implementation() {
        // 具体实现
    }
};

在这个例子中，Base 是一个模板类，它知道自己的派生类类型。通过 static_cast 调用派生类的方法，实现静态分发。

立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；

CRTP的优势：零成本抽象

传统多态依赖虚函数机制，运行时通过虚表查找函数地址，有轻微性能损耗。CRTP在编译期就完成函数绑定，没有额外开销。

无需虚函数表，节省内存和调用开销
编译器可内联优化派生类函数
适用于对性能敏感的场景，如数学库、嵌入式系统

常见应用场景

CRTP广泛用于现代C++库中，实现通用功能复用。

1. 提供通用接口实现

零一万物开放平台

零一万物大模型开放平台

下载

比如所有派生类都支持 dump、serialize 等操作，基类通过 CRTP 提供默认实现。

2. 实现混入（Mixin）功能

多个行为可以组合进派生类：

template class Comparable {
public:
    bool operator!=(const T& other) {
        return !static_cast(*this).equals(other);
    }
};

class MyType : public Comparable {
public:
    bool equals(const MyType& other) { /* ... */ }
};

3. 计数或日志追踪

在基类中记录对象创建、销毁次数，而不需要虚函数。

注意事项与限制

CRTP不是万能替代虚函数的方案，使用时需注意：

不支持运行时多态，无法通过基类指针调用不同派生类的同名函数
模板实例化可能导致代码膨胀
派生类必须正确继承，否则编译时报错可能难以理解
不能在基类构造函数中调用派生类方法（此时派生类尚未构造）

基本上就这些。CRTP是一种巧妙利用C++模板机制的设计模式，适合在需要高性能、静态多态的场合使用。掌握它有助于写出更高效、更灵活的泛型代码。

c++如何实现一个简单的向量时钟_c++分布式系统逻辑时钟【理论】

c++怎么使用mqtt协议通信_c++ paho-mqtt库异步发布与订阅【方法】

c++中main函数参数argc和argv c++命令行参数解析【入门】

c++20 jthread是什么 c++可中断线程std::jthread【详解】

c++ CPU缓存行是什么 c++ Cache Line对性能的影响【底层】

相关标签:

c++ 多态构造函数递归指针继承虚函数接口函数模板类模板泛型对象嵌入式系统

本站声明：本文内容由网友自发贡献，版权归原作者所有，本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容，请联系admin@php.cn

上一篇：c++怎么处理UTF-8编码_c++字符串与UTF-8编码处理技巧下一篇：c++中static关键字的作用_C++静态变量与静态函数的用途

作者最新文章

word怎么使用修订模式 word修订功能使用教程【详解】

2026-01-02 13:39

mac怎么设置家长控制_MAC屏幕使用时间与内容隐私限制【设置】

2026-01-02 13:44

喜马拉雅app怎么修改音频标题喜马拉雅app作品信息修改方法【步骤】

2026-01-02 13:45

composer如何查看已安装包的License授权_composer licenses命令说明【方法】

2026-01-02 13:47

iwrite网页版登录入口 iwriter在线写作平台官网

2026-01-02 13:48

c++怎么实现弗洛伊德算法求最短路径_c++ 动态规划与邻接矩阵更新【案例】

2026-01-02 13:52

如何在composer.json中加载一个本地目录作为依赖？（path类型仓库）

2026-01-02 13:56

微信怎么彻底删除好友微信删除拉黑区别【详解】

2026-01-02 14:07

哔哩哔哩在线官网 B站电脑版首页进入

2026-01-02 14:07

c++如何用gprof进行性能分析 c++代码性能瓶颈定位【工具】

2026-01-02 14:07

热门AI工具

DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

AI大模型

开放平台

豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

AI大模型

通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

AI大模型

腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文档处理

Excel 表格

文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人，通过对话可以生成各种形式的内容。

AI大模型

中文写作

讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具，可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

中文写作

写作工具

即梦AI

一站式AI创作平台，免费AI图片和视频生成。

图片拼接

图画生成

ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序，ChatGPT不单是聊天机器人，还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

AI大模型

中文写作

智谱清言 - 免费全能的AI助手

AI大模型

PDF 文档

相关专题

java多态详细介绍

本专题整合了java多态相关内容，阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

2025.11.27

硬盘接口类型介绍

硬盘接口类型有IDE、SATA、SCSI、Fibre Channel、USB、eSATA、mSATA、PCIe等等。详细介绍：1、IDE接口是一种并行接口，主要用于连接硬盘和光驱等设备，它主要有两种类型：ATA和ATAPI，IDE接口已经逐渐被SATA接口；2、SATA接口是一种串行接口，相较于IDE接口，它具有更高的传输速度、更低的功耗和更小的体积；3、SCSI接口等等。

994

2023.10.19

PHP接口编写教程

本专题整合了PHP接口编写教程，阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

2025.10.17

php8.4实现接口限流的教程

PHP8.4本身不内置限流功能，需借助Redis（令牌桶）或Swoole（漏桶）实现；文件锁因I/O瓶颈、无跨机共享、秒级精度等缺陷不适用高并发场景。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容，供大家免费下载体验。

237

2025.12.29

linux是嵌入式系统吗

linux是嵌入式系统，是一种用途广泛的系统软件，其特点是：1、linux系统是完全开放、免费的；2、linux操作系统的显著优势是多用户和多任务，保证了多个用户使用互不影响；3、设备是独立的，只要安装驱动程序，任何用户都可以对任意设备进行使用和操作。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容，供大家免费下载体验。

170

2024.02.23