C++惯用法：奇特的递归模板模式（Curiously Recurring Template Pattern，CRTP，Mixin-from-above）

意图：

使用派生类作为模板参数特化基类。

 

与多态的区别：

多态是动态绑定（运行时绑定），CRTP是静态绑定（编译时绑定）

 

在实现多态时，需要重写虚函数，因而这是运行时绑定的操作。

然而如果想在编译期确定通过基类来得到派生类的行为，CRTP便是一种独佳选择，它是通过派生类覆盖基类成员函数来实现静态绑定的。

 

范式：

class derived : public base<derived> { // attributes and behaviors }

 

示例代码：

template <class Derived> struct base { void interface() { // 转换为子类指针，编译期将绑定至子类方法 static_cast<Derived*>(this)->implementation(); } static void static_interface() { // 编译期将绑定至子类方法 Derived::static_implementation(); } // 下面两个方法，默认实现可以存在，或者应该被继承子类的相同方法覆盖 void implementation(); static void static_implementation(); }; // The Curiously Recurring Template Pattern (CRTP) struct derived_1 : base<derived_1> { // 这里子类不实现，将使用父类的默认实现 //void implementation(); // 此方法将覆盖父类的方法 static void static_implementation(); }; struct derived_2 : base<derived_2> { // 此方法将覆盖父类的方法 void implementation(); // 这里子类不实现，将使用父类的默认实现 //static void static_implementation(); };

 

缺点：

CRTP由于基类使用了模板，目前的编译器不支持模板类的导出，因而不能使用导出接口。

 

其它使用领域：

在数值计算中，往往要对不同的模型使用不同的计算方法（如矩阵），一般使用继承提供统一接口（如operator运算符），但又希望不损失效率。这时便又可取CRTP惯用法，子类的operator实现将覆盖基类的operator实现，并可以编译期静态绑定至子类的方法。

 

英文链接：http://en.wikibooks.org/wiki/More_C++_Idioms/Curiously_Recurring_Template_Pattern