C++ 静态而不是动态多态

Question

我正在尝试构建一个通用算法。到目前为止，我已经使用类层次结构和指针实现了这一点，如下例所示：

struct Base{
    virtual double fn(double x){return 0;}
};

class Derived : public  Base{
    double A;
public:
    Derived(double a) : A(a) {}
    double fn(double x) { return A*x;}
};

//Some other implementations

class algo{
    double T;
    std::unique_ptr<Base> b_ptr;
public:
    algo(double t, std::unique_ptr<Base>& _ptr); //move constructor...
    //Some constructors
    double method(double x){ return T*b_ptr->fn(x);}

};

然后按如下方式实现此设置：

int main(){
    std::unique_ptr<Derived> ptr(new Derived(5.4));
    algo(3.2,ptr);
    method(2.4);

    return 0;
}

当然，这是一个非常简单的示例，但它可以解决我的问题。据我了解，以这种方式使用派生类意味着该方法是在运行时而不是在编译时选择的。由于我的算法不需要任何动态行为——一切都是在编译时确定的——这是不必要的效率损失。有没有办法在编译时执行上述操作，即静态多态性？

据我了解，只能使用模板获得静态多态性。但是，我无法找到具有非原始类型的实现模板。与上面的示例一样，我需要具有非默认构造函数的派生类，这似乎是不可能的......有人可以提供任何解决方案来解决这个问题吗？

Answer 1

您的 Base 类和 Derived 似乎代表一个只有一个成员函数的函数， 所以我们很可能完全消除多态性并将一个函数传递给算法：

#include <iostream>
#include <utility>

template <class Function>
class algo
{
    double t;
    Function fn;

public:
    algo(double t, const Function& fn)
        : t{t}, fn{fn}
    { }
    double method(double x){ return t * fn(x);}

};

template <class Function>
algo<Function> make_algo(double t, Function&& fn)
{
    return algo<Function>(t, std::forward<Function>(fn));
}

int main()
{
    const double someValue = 123;
    const double anotherValue = 987;

    auto algo = make_algo(anotherValue, [someValue](double otherValue) {
        return someValue * otherValue;
    });

    std::cout << std::fixed << algo.method(321) << std::endl;
}