C++11抽象类如何实现接收迭代器参数的虚read、write方法？

C++11确实不支持模板虚函数，你提出的两种方案各有适用场景，没有绝对的「更规范」，可根据业务需求选择：

方案1：弃用抽象类，采用模板约定（静态多态） #

该方案本质是用编译期静态多态替代运行时动态多态，适用场景：

• 所有read/write调用的实现类类型、迭代器类型都可以在编译期确定
• 不需要用基类指针统一持有不同实现类的实例，不需要运行时动态派发接口调用
  优势：
• 完全保留迭代器的泛型能力，支持任意迭代器类型（原生指针、标准容器迭代器、自定义迭代器均可兼容）
• 无虚函数调用的运行时开销
• 不需要提前枚举所有支持的迭代器类型
  注意点：
  可以配合C++11的static_assert和类型萃取做编译期接口校验，解决「口头约定」没有强制约束力的问题，示例参考：

template<typename Impl>
class StorageAccessor {
public:
    template<typename Iterator>
    void read(uint64_t adr, Iterator begin, Iterator end) const {
        // 编译期校验实现类是否有符合要求的read方法
        static_assert(std::is_same<
            decltype(std::declval<const Impl>().read(adr, begin, end)),
            void
        >::value, "Impl must implement read(uint64_t, Iterator, Iterator) const");
        impl_.read(adr, begin, end);
    }
    // write方法逻辑同理
private:
    Impl impl_;
};

方案2：抽象类本身改为模板类，绑定迭代器类型 #

该方案保留了运行时动态多态能力，适用场景：

• 需要用基类指针在运行时持有不同的实现类实例，必须动态派发read/write调用
• 用到的迭代器类型非常固定，不需要支持任意迭代器
  劣势：
• 每一种迭代器类型对应一个独立的基类实例，不同迭代器类型的基类无法通用，如果需要支持多种迭代器，代码膨胀会非常明显
• 后续新增迭代器类型时，需要重新实例化整个抽象类继承链

如果以上两种方案都不能满足需求，还有一种兼容性更强的实现方式：擦除迭代器类型，抽象基类只保留字节级纯虚接口，再封装非虚的泛型迭代器方法：

class AbstractStorage {
public:
    virtual ~AbstractStorage() = default;
    // 非虚的泛型迭代器接口，对外暴露
    template<typename Iterator>
    void read(uint64_t adr, Iterator begin, Iterator end) const {
        size_t byte_len = std::distance(begin, end) * sizeof(typename std::iterator_traits<Iterator>::value_type);
        read_bytes(adr, reinterpret_cast<uint8_t*>(&(*begin)), byte_len);
    }
    template<typename Iterator>
    void write(uint64_t adr, Iterator begin, Iterator end) const {
        size_t byte_len = std::distance(begin, end) * sizeof(typename std::iterator_traits<Iterator>::value_type);
        write_bytes(adr, reinterpret_cast<const uint8_t*>(&(*begin)), byte_len);
    }
protected:
    // 纯虚字节级接口，由派生类实现
    virtual void read_bytes(uint64_t adr, uint8_t* buf, size_t len) const = 0;
    virtual void write_bytes(uint64_t adr, const uint8_t* buf, size_t len) const = 0;
};

该方案同时保留了动态多态能力和泛型迭代器支持，只要迭代器指向的是可直接内存拷贝的平凡类型，完全可以满足需求，是工业界最常用的实现方式。

最终选型参考 #

• 不需要运行时多态的场景优先选方案1，更符合C++泛型编程设计思想，灵活度最高
• 必须要运行时多态的场景优先选上面的折衷方案，比方案2适用范围广很多
• 只有迭代器类型完全固定、且无法用字节擦除的特殊场景，才考虑方案2

内容的提问来源于stack exchange，提问作者yannick818