面试题：C++函数模板类型参数替换在复杂继承体系下的行为

假设有一个复杂的继承体系：class Base {}; class Derived1 : public Base {}; class Derived2 : public Base {}。定义函数模板template <typename T> void process(T obj) { /* 函数体 */ }。当有如下调用：Derived1 d1; Derived2 d2; process(d1); process(d2); 并且在函数模板内部需要根据T是否为Derived1类型来进行不同的操作，在类型参数替换过程中，如何优雅地实现这种逻辑，同时考虑模板特化、偏特化以及类型萃取等技术的运用？

29.0万热度

难度

编程语言C++

使用类型萃取（Type Traits）：

C++标准库提供了类型萃取工具，可用于判断类型。这里我们可以使用std::is_same来判断T是否为Derived1类型。

#include <type_traits>
template <typename T>
void process(T obj) {
    if constexpr (std::is_same_v<T, Derived1>) {
        // 针对Derived1类型的操作
    } else {
        // 针对其他类型（这里是Derived2等非Derived1类型）的操作
    }
}

模板特化：

可以对process函数模板进行全特化来处理Derived1类型。

template <>
void process<Derived1>(Derived1 obj) {
    // 针对Derived1类型的特化操作
}
template <typename T>
void process(T obj) {
    // 针对其他类型（如Derived2）的通用操作
}

模板偏特化（在C++中函数模板不能偏特化，这里可以用类模板辅助实现类似效果）：
- 定义一个类模板来辅助实现。
```
template <typename T>
struct ProcessHelper {
    static void process(T obj) {
        // 通用操作
    }
};
template <>
struct ProcessHelper<Derived1> {
    static void process(Derived1 obj) {
        // 针对Derived1的特殊操作
    }
};
template <typename T>
void process(T obj) {
    ProcessHelper<T>::process(obj);
}
```
上述方法中，使用if constexpr结合std::is_same在C++17及以后是一种较为简洁的方式，能在编译期完成判断，不产生运行时开销。模板特化也是一种常用手段，针对特定类型提供专门实现。而通过类模板辅助实现的类似偏特化的方式，在某些场景下也有其优势，如代码结构更清晰等。

星途面试题库

面试题：C++函数模板类型参数替换在复杂继承体系下的行为

知识考点

面试题答案