原文

在CRTP系列的最后一節中，讓我們看一下一種實現，它使編寫CRTP類變得更加容易。

擺脫static_cast

在CRTP基類中重復編寫static_casts很快變得很麻煩，因為這并沒有給代碼增加太多含義：

template <typename T>
struct NumericalFunctions
{
    void scale(double multiplicator)
    {
        T& underlying = static_cast<T&>(*this);
        underlying.setValue(underlying.getValue() * multiplicator);
    }
    ...
};

排除這些static_casts會很好。 這可以通過將基礎類型轉換到更高的層次結構層次來實現：

template <typename T>
struct crtp
{
    T& underlying() { return static_cast<T&>(*this); }
    T const& underlying() const { return static_cast<T const&>(*this); }
};

另外，它還處理了我們還沒有提到的底層對象是const的情況。

可以通過以下方式使用此助手：

template <typename T>
struct NumericalFunctions : crtp<T>
{
    void scale(double multiplicator)
    {
        this->underlying().setValue(this->underlying().getValue() * multiplicator);
    }
    ...
};

注意，static_cast消失了，出現了this->。 沒有它，代碼將無法編譯。 確實，編譯器不確定underlying是在哪里聲明的。 即使在模板類crtp中聲明了，從理論上講，也無法保證該模板類不會針對特定類型重寫和特化，可能不會暴露underlying方法。 因此，C ++中會忽略模板基類中的名稱。

使用this->是將它們包含在函數作用域內的一種方法。 還有其他方法可以做到，盡管可以說它們并不適合這種情況。 無論如何，你都可以在Effective C ++的43條中閱讀有關此主題的所有信息。

無論如何，上面的代碼使你不必編寫static_casts，當static_casts有很多的時候，它們會變得非常繁瑣。

如果你僅通過CRTP類添加一項功能，那么所有這些方法均有效，但如果要加更多功能，它就不好使了。

使用CRTP添加更多功能

為了便于說明，我們將CRTP類分為兩類：一類用于縮放，另一類用于對值進行平方：

template <typename T>
struct Scale : crtp<T>
{
    void scale(double multiplicator)
    {
        this->underlying().setValue(this->underlying().getValue() * multiplicator);
    }
};

template <typename T>
struct Square : crtp<T>
{
    void square()
    {
        this->underlying().setValue(this->underlying().getValue() * this->underlying().getValue());
    }
};

然后把這兩個功能加到Sensitivity類中：

class Sensitivity : public Scale<Sensitivity>, public Square<Sensitivity>
{
public:
    double getValue() const { return value_; }
    void setValue(double value) { value_ = value; }

private:
    double value_;
};

乍一看似乎可以，但是只要我們調用任一基類的方法，它就不會成功編譯！

error: 'crtp<Sensitivity>' is an ambiguous base of 'Sensitivity'

這是因為我們這里是一個菱形繼承：

image.png

我最初嘗試使用虛繼承來解決此問題，但很快就放棄了，因為我沒有找到如何簡單地做到這一點并且不會影響crtp類使用處的方法。如果您有任何建議，請講出來！

另一種方法是通過使每個功能（縮放，平方）都從其自己的crtp類繼承，從而避開菱形繼承（聽起來是個好主意）。這可以通過…CRTP來實現！

實際上，我們可以向crtp類中添加一個與基類相對應的模板參數。 請注意，添加了crtpType模板參數。

template <typename T, template<typename> class crtpType>
struct crtp
{
    T& underlying() { return static_cast<T&>(*this); }
    T const& underlying() const { return static_cast<T const&>(*this); }
private:
    crtp(){}
    friend crtpType<T>;
};

請注意，template參數不僅是類型名，而且是template <typename>類。 這僅表示參數不僅是類型，而且是模板本身，以其名稱被忽略的類型為模板。 例如，crtpType可以是Scale。

此參數僅在區分類型時使用，并且在crtp的實現中不使用該參數（友元聲明中的技術檢查除外）。 這種未使用的模板參數稱為“幻像類型”（或更準確地說，我們可以將其稱為“幻像模板”）。

現在，類層次結構如下所示：

image.png

我們可以繼續下去了。

CRTP上的CRTP。 模板真有趣。