什么时候应该使用模板而不是继承，反之亦然？ [关闭]

Question

在许多情况下，这个问题甚至不会问自己，因为有时继承提供了模板无法提供的必要功能。例如，当我需要通过一种基类型（多态）来处理不同的类型时，我需要使用继承。

但是，在某些情况下，问题可以通过继承和模板来解决。

以代码某些部分的类似策略模式的参数化为例：

文件解析器的一个解决方案可能如下所示：

class FileParser
{
   //...
   public:
      void Parse(ParsingAlgorithm* p);
   //...
}

void FileParser::Parse(ParsingAlgorithm* p)
{
   m_whatevertypeofvaluesineed = p->Parse(whateverparametersyouneed);
}

其中 ParsingAlgorithm 是一个抽象基类，它提供了一些基本的方法，需要由喜欢为 FileParser 类实现特定解析器的人继承。

不过，使用模板也可以轻松实现：

template <class Parser>
class FileParser
{
   //...
   public:
      void Parse()
      {
           m_whatevertypeofvaluesineed = m_parser.Parse(whateverparametersyouneed);
      }

   private:
      Parser m_parser;
   //...
}

是否有一些通用规则可以用来决定是使用模板还是继承？或者我应该尽可能简单地使用模板，以避免像虚拟函数这样的运行时开销？

Answer 1

如果您在编译时知道要操作哪些对象，那么使用模板的静态多态性通常是最快的方法，并且它生成的代码更简洁（不需要显式继承）。它也可以更通用，因为您不限于强大的类层次结构。

如果你想要运行时多态，那么你别无选择，只能使用指针、继承和虚函数的轻微开销。

我自己的看法：

• 尽可能使用模板，这很舒服
• 使用继承来分解代码（但不要有异构集合），但要小心切片。
• 不用担心虚拟调用的性能问题
• 有时您别无选择，并且希望通过使用指针的痛苦来拖累异构集合

Answer 2

模板提供编译时多态性，而不是继承提供的运行时多态性。我更喜欢尽可能使用模板。

Templates and Inheritance上的这篇文章详细讲解。

Answer 3

模板通常在运行时性能更高，因为更多的工作是在编译时完成的。另一方面，它们可能更复杂，因此难以编写和理解。因此，最好在可以并且不会使整个解决方案过于复杂的情况下使用它们。

对于您的示例，它们在功能上并不完全等效：第一个变体允许 并且 要求您在运行时创建解析器的实例，而第二个变体要求程序员在他写代码。

Answer 4

我的建议是在这种情况下都不要使用，而是为每种文件类型使用单独的函数；

    Stream stream = open(filepath);

    Image image = ParseBMP(stream);
    // ...or
    Image image = ParseJPG(stream);

没有必要让事情变得比实际更复杂。