静态多态是在编译期确定函数调用的具体实现，通过模板和继承避免虚函数开销。其核心是利用模板参数传递派生类类型，使基类在编译时即可绑定到具体方法，典型实现为CRTP（奇异递归模板模式）和函数模板重载。例如，ShapeBase接受派生类作为模板参数，在draw函数中通过static_cast调用派生类的实现；而函数模板render则通过泛型接受任意具备draw方法的类型，实现“鸭子类型”行为。相比运行时多态，静态多态性能更高、无虚表开销、支持内联，且错误可在编译期发现，适用于数学库、嵌入式系统等对性能敏感场景。关键优势在于零成本抽象与编译期类型安全，但要求接口一致性并在使用CRTP时注意显式转型和模板参数正确传递。
在C++中，多态通常通过虚函数和继承实现，也就是所谓的“运行时多态”。但C++还支持另一种形式的多态——静态多态，它不依赖虚函数表，而是在编译期完成类型绑定。这种机制主要依靠模板和继承来实现，典型代表是CRTP（Curiously Recurring Template Pattern）和函数模板重载。
什么是静态多态？
静态多态是指在编译期确定调用哪个函数，而不是在运行时通过虚函数表查找。它避免了虚函数带来的运行时开销（如指针间接访问、缓存不友好），同时保持接口统一和代码复用。
核心思想是：父类模板接受子类作为模板参数，在编译期就能知道具体类型，从而直接调用子类方法。
使用CRTP实现静态多态
CRTP是一种常见的静态多态实现方式。它通过将派生类作为模板参数传给基类，使基类能够调用派生类的方法。
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// 示例：CRTP 实现静态多态
template
class ShapeBase {
public:
void draw() {
static_cast(this)->draw(); // 编译期绑定
}
};
class Circle : public ShapeBase {
public:
void draw() {
std::cout wing a circlen”;
}
};
class Rectangle : public ShapeBase {
public:
void draw() {
std::cout }
};
// 使用示例
void render(ShapeBase& s) { s.draw(); } // 调用 Circle::draw()
void render(ShapeBase& s) { s.draw(); } // 调用 Rectangle::draw()
注意：这里的render需要函数重载或使用模板才能通用化。更灵活的方式是结合函数模板。
通过函数模板实现泛型多态
利用模板函数，可以接受任意具有相同接口的类型，实现类似多态的行为。
template
void render(const T& shape) {
shape.draw(); // 只要T有draw方法即可
}
这种方式被称为“鸭子类型”：如果它走起来像鸭子，叫起来像鸭子，那它就是鸭子。只要传入的对象实现了draw方法，就能被正确调用。
例如：
Circle c;
Rectangle r;
render(c); // 输出: Drawing a circle
render(r); // 输出: Drawing a rectangle
静态多态的优势与适用场景
静态多态不是对虚函数的完全替代，但它在某些场景下更具优势：
性能更高：没有虚函数表开销，调用是内联友好的编译期检查：接口错误在编译期暴露零成本抽象：抽象带来的性能损耗几乎为零适用于泛型库：如STL、Eigen等大量使用静态多态
常见应用包括：数学库中的表达式模板、嵌入式系统中资源受限环境、高性能计算等。
基本上就这些。静态多态通过模板和编译期绑定，提供了不依赖虚函数的多态能力，关键在于理解类型在编译期如何被推导和实例化。不复杂但容易忽略细节，比如CRTP中的显式转型和模板参数传递。掌握它，能让C++模板编程更上一层。
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