Шаблон с любопытно повторяющейся структурой

Шаблон с любопытно повторяющейся структурой — это идиома, в которой класс X наследуется от шаблона класса Y, принимающего параметр шаблона Z, где Y инстанцируется с Z = X. Например,

template<class Z>
class Y {};
 
class X : public Y<X> {};

Пример

Шаблон с любопытно повторяющейся структурой может использоваться для реализации «полиморфизма во время компиляции», когда базовый класс предоставляет интерфейс, а производные классы реализуют этот интерфейс.

#include <cstdio>
 
#ifndef __cpp_explicit_this_parameter // Traditional syntax
 
template <class Derived>
struct Base { void name() { (static_cast<Derived*>(this))->impl(); } };
struct D1 : public Base<D1> { void impl() { std::puts("D1::impl()"); } };
struct D2 : public Base<D2> { void impl() { std::puts("D2::impl()"); } };
 
void test()
{
    // Base<D1> b1; b1.name(); //undefined behavior
    // Base<D2> b2; b2.name(); //undefined behavior
    D1 d1; d1.name();
    D2 d2; d2.name();
}
 
#else // C++23 alternative syntax; https://godbolt.org/z/s1o6qTMnP
 
struct Base { void name(this auto&& self) { self.impl(); } };
struct D1 : public Base { void impl() { std::puts("D1::impl()"); } };
struct D2 : public Base { void impl() { std::puts("D2::impl()"); } };
 
void test()
{
    D1 d1; d1.name();
    D2 d2; d2.name();
}
 
#endif
 
int main()
{
    test();
}

Вывод:

D1::impl()
D2::impl()

См. также

enable_shared_from_this (C++11)	позволяет объекту создать `shared_ptr` , ссылающийся на себя (шаблон класса)
ranges::view_interface (C++20)	вспомогательный шаблон класса для определения `view`, используя шаблон с любопытно повторяющейся структурой (шаблон класса)

© cppreference.com
Licensed under the Creative Commons Attribution-ShareAlike Unported License v3.0.
https://en.cppreference.com/w/cpp/language/crtp