在 C++ 中定义接口：概念与继承

在之前的博客文章中，我展示了如何使用概念在 C++ 中定义“接口”。例如，我可以指定一个类型应该有 has_next、next 和 reset 方法：

模板<类型名T >  
   
概念 is_iterable = requires ( T v ) {  
   
                        {诉。 has_next ( ) } - > std :: convertible_to < bool > ;  
   
                        {诉。 next ( ) } - > std :: same_as < uint32_t > ;  
   
                        {诉。重置( ) } ;  
   
                      } ;  
   

然后我可以定义一个函数模板，将一个概念作为参数：

 template < is_iterable T > size_t count ( T & t ) {  
   
  吨。重置( ) ;  
   
  size_t计数= 0 ;  
   
  while ( t . has_next ( ) ) {  
   
    吨。下一个( ) ;  
   
    计数+ + ;  
   
  }  
   
  返回计数；  
   
}  
   
  
   

在那篇博文中，我声明我没有将继承作为一种策略来考虑。让我们这样做吧。我们可以定义一个泛型基类和对应的泛型函数：

类iter_base {  
   
公众：  
   
虚拟布尔has_next ( ) = 0 ;  
   
虚拟uint32_t next ( ) = 0 ;  
   
虚拟无效重置（ ） = 0 ；  
   
虚拟~ iter_base ( ) = default ;  
   
} ;  
   
  
   
size_t count_inheritance ( iter_base & t ) {  
   
  吨。重置( ) ;  
   
size_t计数= 0 ;  
   
while ( t . has_next ( ) ) {  
   
    吨。下一个( ) ;  
   
计数+ + ;  
   
}  
   
返回计数；  
   
}  
   
  
   

我可以定义一个适合这两个功能的类，因为它满足继承条件，以及概念：

结构iterable_array : iter_base {  
   
std :: vector <uint32_t>数组{ } ； _  
   
size_t索引= 0 ;  
   
void reset ( ) {索引= 0 ; }  
   
bool has_next ( ) {返回索引<数组。尺寸( ) ; }  
   
  uint32_t 下一个（ ） {  
   
    指数+ + ;  
   
返回数组[索引- 1 ] ；  
   
}  
   
} ;  
   
  
   

到目前为止，一切都很好。但是，如果a是iterable_array的一个实例，这两个表达式有什么区别呢？

• 计数（一） ，
• count_inheritance(a) 。

给定一个优化编译器，第一个函数 ( count(a) ) 可能会立即返回支持向量的大小。该功能几乎是免费的。

第二个函数 ( count_inheritance(a) ) 对iterable_array类型一无所知，因此它将天真地遍历内容，并且可能要贵数百倍。

原文： https://lemire.me/blog/2023/04/20/defining-interfaces-in-c-concepts-versus-inheritance/