CRTP是一個C++慣用法。Jim Coplien在1995年，早期的C++模板編程中將其命名為CRTP。

如果你在自己的代碼中使用過CRTP，那么你肯定知道它的用處。在這種情況下，你可能知道本系列文章中的大部分內容（盡管你可能想快速看一下第2節，只是為了確保我們步調一致），并且你可以跳到第3節，在那里我提出了CRTP的通用幫助器，在代碼中使用它時，它確實很有幫助。

CRTP，第1節：定義
CRTP，第2節：CRTP可以為你的代碼帶來什么
CRTP，第3節：CRTP實現助手

CRTP是什么

CRTP包含了一下幾點：

這是它在代碼中的樣子：

template <typename T>
class Base
{
    ...
};

class Derived : public Base<Derived>
{
    ...
};

這樣做的目的是在基類中使用派生類。從基礎對象的角度來看，派生對象本身就是它自己，僅僅是做了向下轉型而已。因此，基類可以通過將自身static_cast到派生類中來訪問派生類。

template <typename T>
class Base
{
public:
    void doSomething()
    {
        T& derived = static_cast<T&>(*this);
        use derived...
    }
};

請注意，與典型的對派生類的轉換相反，我們在此不使用dynamic_cast。當你要在運行時確保要轉換為的派生類正確時，可以使用dynamic_cast。但是這里我們不需要這種保證：基類被設計為可以通過其模板參數繼承，而不能通過其他任何繼承。因此，將其作為假設，并且static_cast就足夠了。

可能出錯的地方

如果兩個類恰好是從同一個CRTP基類派生的，那么當CRTP嘗試使用錯誤的類時，我們很可能會遇到未定義的行為：

class Derived1 : public Base<Derived1>
{
    ...
};

class Derived2 : public Base<Derived1> // bug in this line of code
{
    ...
};

Marek Kurdej在評論部分中提出了一種防止這種情況的解決方案。它包括在基類中添加私有構造函數，并使基類與模板參數類成為友元：

template <typename T>
class Base
{
public:
    // ...
private:
    Base(){};
    friend T;
};

實際上，派生類的構造函數必須調用基類的構造函數（即使你沒有在代碼中顯式地編寫它，編譯器也會盡力做到這一點）。由于基類中的構造函數是私有的，因此除友元類外，沒有人可以訪問它。唯一的友元類別是…模板類別！因此，如果派生類與模板類不同，則代碼編譯失敗。整潔吧？

CRTP的另一個風險是，派生類中的方法將會隱藏基類中的同名方法。如Effective C ++ 33條中所述，其原因是這些方法不是virtual的。因此，要注意不要在基類和派生類中使用相同的名稱：

class Derived : public Base<Derived>
{
public:
    void doSomething(); // 這隱藏了基類中的doSomething方法
}；

第一次看到CRTP時，我的最初反應是：“等等，我沒聽懂”。然后我又看了幾次就明白了。因此，如果你不了解它的工作原理，只需重新閱讀一下第1節，然后就應該這樣做（如果它不只是取得聯系，我很樂意與您討論）。

實話實說，我首先寫了一篇關于CRTP的大型博客文章，我認為要完全閱讀它可能會令人生畏。因此，我決定將其分為幾個邏輯部分，這些邏輯部分構成了本系列的劇集。這篇文章比較短，但是有必要設置基礎知識。