最近由于开发工作的需要，项目引入了boost::statechart的状态机，它大量了引用了CRTP, 它的全称是Curiously Recurring Template Pattern，奇异递归模板模式，C++模板编程中很常用的一种用法。那么它神奇的地方到底在哪里呢，接下来就一一来揭开它神秘的面纱。

一、奇异递归模板模式的简介

奇异递归模板模式的基本思想要点是：派生类要作为基类的模板参数。它是C++模板编程中常用的手法。理解它之后，学习模板编程过程中也会事半功倍，而不会觉得云里雾里的。

二、奇异递归模板模式的基本格式

奇异递归模板模式的基本格式如下：JCrtpDerived继承JCrtpBase，并且JCrtpDerived作为基类JCrtpBase的模板参数。通过这样的方式，基类就可以使用子类的方法。并且不需要使用到虚函数，一定程度上减少程序的开销。

三、奇异递归模板模式的入门

从上面的给出的奇异递归模板模式的基本格式中可以看出，子类是作为基类的模板参数，但是如果传递给基类的模板参数不是基类的子类，那就会造成混乱错误。如下图所示，JCrtpDerived2子类继承了基类JCrtpBase，但是传递给基类的模板参数不是JCrtpDerived2。

那么如何解决上面的问题呢，可以将基类的默认构造函数设置为私有，并且模板参数T设置为基类的友元。通过这样的方式，基类的构造函数只能由模板参数T调用。当创建JCrtpDerived2子类对象的时候，会调用基类的构造函数，而这时候发现JCrtpDerived2不是基类的友元，那么就无法调用基类构造函数而出错。

调用运行JCrtpDerived2，就会出现错误

四、奇异递归模板模式的应用场景

1、静态多态

奇异递归模板模式可以实现静态多态的效果，顾名思义，就是有多态的特性，但是不需要使用虚函数，是编译的时候确定，因此，能够减少运行时的开销。接下来就来看看两个示例。

基类JCrtpBase实现函数Do，该函数内部对象通过static_cast转换为模版参数对象，模板参数对象再调用对应的实现函数，而模板参数对象由子类来实现。

调用运行的效果如下所示，从中可以看出，对象调用基类的函数，而基类函数实际上又去调用子类的函数DoSomething。基于这样的思想，我们可以将通用的逻辑放在基类Do中实现，而不同的放到对应的子类函数DoSomething实现。

这样需要注意的一点是，如果子类再被其他子类继承，那么其他子类就不能按照上面的方式实现。具体可以看下示例：JCrtpSub子类再继承JCrtpDerived1。

调用运行的效果如下所示，JCrtpSub调用基类的函数Do，但是运行没有调用到JCrtpSub类自身的函数DoSomething。

上面的例子是子类调用基类函数，由基类再转换调用子类函数，效果类似于策略模式。下面将要说明的例子，更像多态特性，但是不需要虚函数。基类和子类都实现相同的函数DoSomething

然后实现模板方法，该方法入参为基类JCrtpBase的引用，内部调用基类函数DoSomething。

调用运行效果如下，向模板方法传递不同的子类，调用对应子类的函数。

2、boost::statechart状态机

Boost.Statechart大量使用了CRTP, 派生类必须作为第一个参数传递给所有基类模板，Boost.Statechart状态机后续考虑作为一个专题来研究讨论。

3、std::enable_shared_from_this特性

C++的特性enable_shared_from_this通常是用于在当你要返回一个被shared_ptr管理的对象。JObj继承enable_shared_from_this，并且JObj作为参数模板传递给enable_shared_from_this，这里就运用到了CRTP。

正确的调用方式，JObj是被shared_ptr管理，因此，如果要获取对象，那么JObj需要继承enable_shared_from_this。

五、总结

到这里，奇异递归模板模式已经基本讲解完成，我们首先介绍了它的基本格式，使用注意要点，然后重点讲解了它的应用场景，包括静态多态、boost::statechart状态机、std::enable_shared_from_this特性。理解了奇异递归模板模式，不但有利于模板编程的学习，而且对于以后应用的开发也是有好处的。