EffectiveC++-条款41：了解隐式接口和编译器多态-CFANZ编程社区

一. 内容

面向对象的世界总是以显式接口和运行期多态解决问题。举个 Widget 的例子：

class Widget {
public:
    virtual ~Widget()=default;
    virtual void Normalize()=0;
};
class SpecialWidget:public Widget {
public:
    virtual void Normalize() override {
        std::cout<<"Special"<<"\n";
    }
};
class NormalWidget:public Widget {
public:
    virtual void Normalize() override {
        std::cout<<"Normal"<<"\n";
    }
};
inline void BeginPlayWithWidget(Widget& InWidget) {
    InWidget.Normalize();
}
inline void Try() {
    SpecialWidget SpecialWidget;
    NormalWidget NormalWidget;
    BeginPlayWithWidget(SpecialWidget); //Special
    BeginPlayWithWidget(NormalWidget);	//Normal
}

你可以这样说 BeingPlayWithWidget 函数中的 InWidget
- 由于 InWidget 类型被声明为 Widget，所以 InWidget 必须支持 Widget 接口。我们可以在源码中找到这个接口，看看它们是什么样子，所以我们称之为一个显式接口（explicit interface），也就是它在源码中的确可见。
- 由于 Widget 的 BeingPlayWithWidget 函数是 virtual ，InWidget 将对此函数的调用表现出运行期多态（runtime polymorphism），也就是说将在运行期根据 InWidget 的动态类型决定究竟调用哪个函数。
这就是显式接口和运行期多态。
Templates及泛型编程的世界，与面向对象的世界有根本的不同。在此世界显式接口和运行期多态仍然存在，但重要性降低。举个例子：
```
template <typename T>
inline void BeginPlayWithWidgetTemplate(T& InT) {
    if (InT.Size() > 0 && InT != EClassType::None) {
        InT.Normalize();
        std::cout << InT.Size() << "\n";
        //...
    }
}
```
现在我们怎么描述 InT 呢？
- InT 必须支持哪一种接口，是由函数体中对 InT 的操作决定的。从本例来看，InT 的类型 T 必须要支持 Normalize ，Size等操作。看表面可能并非完全正确，但这组操作对于 T 类型的参数来说，是一定要支持的隐式接口（implicit interface）。
- 凡是涉及 InT 的任何函数调用，例如 operator> 和 operator != 有可能造成 template 的具现化，使得这些调用得以成功，这样的行为发生在编译器。以不同的 template 参数具现化 function templates 会导致调用不同的函数，这便是所谓的编译期多态（compile-time polymorphism）。
这就是隐式接口和编译期多态。
通常显式接口由函数的签名式：函数名称，参数类型，返回类型，常量性构成。隐式接口就不同了，它不基于函数签名式，而是由有效表达式（valid expression）构成。再次看看这个例子：
```
template <typename T>
inline void BeginPlayWithWidgetTemplate(T& InT) {
    if (InT.Size() > 0 && InT != EClassType::None) {
        //...
    }
}
```
看样子 T 类型的隐式接口有这些约束：T 必须提供名叫 Size 的成员函数，该函数返回一个整数值；T 必须支持 operator!= 函数，用来与 EClassType 比较。

感谢于操作符重载（operator overloading）带来的可能性，这两个约束都不需要被满足。第一个函数其实只需返回一个类型为 X 的对象，而这个对象可以与 0 一起调用 operator> 函数即可，第二个函数也不一定要求参数类型为 T，任何可被转换为成 operator!= 调用的对象即可。

更复杂一点，我们甚至可以考虑 operator&& 被重载的情况，或许是某些另外行为完全不同的东西。

二. 总结

classes 和 templates 都支持接口（interfaces）和多态（polymorphism）。
对 classes 而言接口是显式的（explicit），以函数签名为中心。多态则是通过 virtual 函数发生于运行期。
对 template 参数而言，接口是隐式的（implicit），奠基于有效表达式。多态则是通过 template 具现化和函数重载解析（function overloading resolution）发生于编译期。