CRTP 编译期多态与静态接口：没有虚函数也能多态

继承 + 虚函数不是 C++ 里实现「一套接口、多种实现」的唯一路子。如果你想要的是编译期就定下来的多态——没有运行期查虚表（virtual table，vtable）、调用能被内联（inline）、对象还更小——CRTP 就是这个需求的标准答案。这篇用真跑出来的sizeof和计数器实例，把 CRTP 到底是什么、为什么快、代价是什么讲清楚。

1. 引子：虚函数到底「贵」在哪

写惯了面向对象的人，要统一操作一批类型第一反应是抽个基类、把行为声明成virtual：

structShape{virtualvoiddraw()=0;virtual~Shape()=default;};structCircle:Shape{voiddraw()override{/* ... */}};

这没问题，但隐藏三笔账：每个对象多一个 vptr（虚表指针）、每次调用draw()都要「取 vptr → 查表 → 跳转到函数」的间接跳转（indirect branch，会打分支预测）、整个类层级多了虚表数据。对性能敏感、或对象极多的场景，这三笔账可能不划算。CRTP 的卖点就是——把这些账全免了，代价是把「多态」从运行期挪到编译期。

官方文档：Curiously recurring template pattern — cppreference

2. CRTP 长什么样：派生类把自己喂给基类

CRTP 的骨架就一句话：基类是个模板，派生类继承「以自己为模板参数的基类」。

// crtp_basic.cpp — 编译: g++ -std=c++17 -Wall -O2 crtp_basic.cpp -o cb#include<cstdio>template<classDerived>structShape{voiddraw()const{static_cast<constDerived*>(this)->draw_impl();}};structCircle:Shape<Circle>{voiddraw_impl()const{std::puts("Circle::draw");}};structSquare:Shape<Square>{voiddraw_impl()const{std::puts("Square::draw");}};intmain(){Circle c;c.draw();Square s;s.draw();