如何为C++派生类提供静态方法的通用实现（blanket implementation）？

方案一：CRTP（奇异递归模板模式）（推荐） #

这是最简洁且完美支持重载的方案，通过让基类成为模板类，派生时传入自身类型，基类的所有make重载都会直接返回派生类对象：

template <typename Self>
struct Base {
    // 无参版本
    static Self make() {
        return {};
    }

    // 带参数的重载版本
    static Self make(int init_value) {
        Self instance;
        instance.value = init_value;
        return instance;
    }

    // 可添加任意多的重载
    static Self make(const std::string& name) {
        Self instance;
        instance.name = name;
        return instance;
    }
};

// 派生类继承时传入自身类型
struct Derived : public Base<Derived> {
    int value = 0;
    std::string name;
    // 无需额外声明，自动继承所有Base的make重载，且返回Derived类型
};

// 使用示例
int main() {
    Derived d1 = Derived::make();
    Derived d2 = Derived::make(42);
    Derived d3 = Derived::make("test");
    return 0;
}

这个方案的优势是完全自动，派生类不需要写任何额外代码就能继承所有重载的make方法，返回值均为派生类类型，无冗余代码。

方案二：非模板基类的模板转发方案 #

如果Base必须是非模板类（比如已有代码无法修改为模板），可以通过using声明引入基类的所有重载，再用模板转发函数统一返回派生类类型：

#include <utility> // 用于std::forward

struct Base {
    static Base make() {
        return {};
    }

    static Base make(int val) {
        Base b;
        b.value = val;
        return b;
    }

    int value = 0;
};

struct Derived : public Base {
    // 引入基类的所有make重载，避免名称隐藏
    using Base::make;

    // 模板转发函数，适配所有参数类型，返回Derived
    template<typename... Args>
    static Derived make(Args&&... args) {
        // 利用基类的make构造对象，再转换为Derived
        return static_cast<Derived>(Base::make(std::forward<Args>(args)...));
    }
};

// 使用示例
int main() {
    Derived d1 = Derived::make();
    Derived d2 = Derived::make(100);
    return 0;
}

这个方案仅需派生类写一个模板转发函数，无需针对每个重载单独实现，同样支持任意数量的基类make重载。注意Derived必须能从Base对象构造（比如默认继承成员，或有对应的转换构造函数）。

方案三：手动声明重载（不推荐） #

如果不想用模板，也可以手动为每个make重载写派生类版本，但这种方式冗余且维护成本高，当基类添加新重载时，派生类也需要同步修改：

struct Base {
    static Base make() { return {}; }
    static Base make(int val) { return {}; }
};

struct Derived : Base {
    static Derived make() { return {}; }
    static Derived make(int val) {
        Derived d;
        d.value = val;
        return d;
    }
};

这种方式仅适用于重载数量极少且不会变动的场景。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Misha