c++中的CRTP（奇特递归模板模式）是什么_c++中CRTP(奇特递归模板模式)原理与应用

下次还敢

发布时间：2025-11-15 20:53:09

816人浏览过

来源于php中文网

原创

CRTP通过派生类继承自身作为模板参数的基类实现静态多态，编译期绑定函数调用，避免虚函数开销，适用于性能敏感场景、接口约束、混入扩展等功能复用。

c++中的crtp（奇特递归模板模式）是什么_c++中crtp(奇特递归模板模式)原理与应用

CRTP（Curiously Recurring Template Pattern），中文常称为“奇特递归模板模式”，是C++中一种利用模板和继承实现静态多态的经典技术。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，避免了运行时虚函数的开销。

CRTP的基本形式

CRTP的典型结构如下：

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

    void foo() {
        interface();  // 调用派生类实现
    }
};

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

int main() {
    Derived d;
    d.foo();  // 调用 Base::foo → Base::interface → Derived::implementation
}

在这个例子中，Base 是一个类模板，接受一个类型参数 Derived，而 Derived 又继承自 Base。这种“递归”式的继承就是CRTP名称的由来。

CRTP的原理：静态多态

传统多态依赖虚函数表，在运行时决定调用哪个函数。而CRTP在编译期就完成了函数绑定，属于静态多态。

立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；

关键点在于：

基类通过 static_cast(this) 将当前对象转为派生类指针
调用派生类的方法，这个方法在编译时已知
无需虚函数，没有vtable开销，性能更高
适用于模板库、工具类、接口封装等场景

CRTP的常见应用场景

CRTP在实际开发中有多个典型用途：

1. 实现静态接口约束

确保派生类实现了某些方法。如果没实现，编译时报错（因为 static_cast 后找不到 implementation）。

PictoGraphic

AI驱动的矢量插图库和插图生成平台

下载

2. 混入（Mixin）功能扩展

多个功能可以通过CRTP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) { /* ... */ }
};

MyType a, b;
bool result = (a != b); // 自动获得 != 操作符

3. 性能敏感的多态设计

在数学库、表达式模板、序列容器等对性能要求高的场景，CRTP替代虚函数，消除运行时开销。

4. 计数器或日志混入

可以为所有派生类自动添加计数、日志等功能：

template 
class Counter {
private:
    static int count;
public:
    Counter() { ++count; }
    ~Counter() { --count; }
    static int get_count() { return count; }
};
template int Counter::count = 0;

class Widget : public Counter { };

Widget w1, w2;
// get_count() 返回 2

CRTP与虚函数的对比

CRTP不是要完全取代虚函数，而是提供另一种选择：

虚函数：运行时多态，灵活，支持动态绑定，但有性能开销
CRTP：编译期多态，零成本抽象，但必须在编译时知道类型
CRTP不支持通过基类指针操作不同派生类的集合（如 vector）

基本上就这些。CRTP是一种巧妙利用C++模板机制的技术，适合在需要高性能、类型安全和代码复用的场合使用。虽然初看有点“奇怪”，但理解其动机和结构后，会发现它非常实用。

c++怎么查内存泄漏 c++ Valgrind工具使用【教程】

c++如何用gprof进行性能分析 c++代码性能瓶颈定位【工具】

C++如何使用类型萃取（Type Traits）？（头文件）

C++中的迭代器（iterator）怎么用？C++遍历STL容器的方法【教程】

C++中的类型擦除（Type Erasure）是什么？（std::function示例）

c++速学教程(入门到精通)

c++怎么学习？c++怎么入门？c++在哪学？c++怎么学才快？不用担心，这里为大家提供了c++速学教程(入门到精通)，有需要的小伙伴保存下载就能学习啦！

下载

相关标签:

工具 ai c++ 代码复用封装多态递归指针继承虚函数接口类模板对象 this

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++如何调用REST API_C++网络编程与REST接口调用下一篇：c++怎么使用Lambda捕获列表_c++闭包捕获变量方式与作用范围解析

作者最新文章

LINUX系统如何安装中文字体_解决LINUX图形界面与应用中文乱码问题

2026-01-02 13:57

edge浏览器怎么使用阅读列表 edge浏览器稍后阅读功能【详解】

2026-01-02 13:59

如何安装Chrome浏览器插件_谷歌浏览器扩展程序离线安装教程【CRX】

2026-01-02 14:03

Word文档如何进行双面打印设置？Word打印奇偶页方法【省纸技巧】

2026-01-02 14:04

sublime怎么实现CSS属性值自动提示_sublime前端增强插件推荐【教程】

2026-01-02 14:05

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

必访app如何查看作者其他作品必访app进入作者主页查看教程【详解】

2026-01-02 14:09

Laravel如何使用API Resource格式化输出_Laravel集合资源Transform字段处理【指南】

2026-01-02 14:10

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。

243

2025.12.29

php源码安装教程大全

本专题整合了php源码安装教程，阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

138

2025.12.31

php网站源码教程大全

本专题整合了php网站源码相关教程，阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

2025.12.31

视频文件格式

本专题整合了视频文件格式相关内容，阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

2025.12.31

不受国内限制的浏览器大全

想找真正自由、无限制的上网体验？本合集精选2025年最开放、隐私强、访问无阻的浏览器App，涵盖Tor、Brave、Via、X浏览器、Mullvad等高自由度工具。支持自定义搜索引擎、广告拦截、隐身模式及全球网站无障碍访问，部分更具备防追踪、去谷歌化、双内核切换等高级功能。无论日常浏览、隐私保护还是突破地域限制，总有一款适合你！

2025.12.31