如何让C++函数无需感知其const参数所用的分配器类型？

有两种常用的落地方案，都可以实现非模板的func，完全消除分配器相关的代码膨胀：

• 方案1：抽象只读接口基类
  定义一个无模板参数的抽象基类，把func需要用到的所有只读操作声明为纯虚函数，再让所有Foo<Alloc>特化版本继承该基类。func直接接收基类的常量引用即可，不需要感知分配器类型。
  示例代码：

  // 无模板参数的抽象基类
  class FooReadOnly {
  public:
      virtual size_t size() const = 0;
      virtual int at(size_t idx) const = 0;
      // 其他func需要的只读接口
      virtual ~FooReadOnly() = default;
  };
  
  // 修改Foo的定义，继承抽象基类
  template<typename Alloc>
  class Foo : public FooReadOnly
  {
      std::vector<int, Alloc<int>> data;
  public:
      size_t size() const override { return data.size(); }
      int at(size_t idx) const override { return data.at(idx); }
      // 其他原有成员...
  };
  
  // 非模板的func实现
  void func(const FooReadOnly& foo);
  

• 方案2：实现无分配器依赖的只读视图
  构造一个FooView类，内部只存储func需要的只读数据指针、长度等信息，做类型擦除，不携带分配器相关的模板参数。所有Foo<Alloc>实例都可以转换为FooView，func直接接收FooView即可，该方案没有虚函数开销，性能更优。
  示例代码：

  class FooView {
      const int* m_data;
      size_t m_size;
  public:
      // 泛化构造函数，支持所有Foo<Alloc>隐式转换
      template<typename Alloc>
      FooView(const Foo<Alloc>& foo) : m_data(foo.data.data()), m_size(foo.data.size()) {}
  
      // 暴露只读接口给func调用
      size_t size() const { return m_size; }
      int operator[](size_t idx) const { return m_data[idx]; }
  };
  
  // 非模板的func实现
  void func(FooView foo);
  

  调用时直接传入任意Foo<Alloc>实例即可，编译器会自动完成FooView的构造，func本身只有一份实现，不会产生代码膨胀。

完全不安全，属于C++标准明确规定的未定义行为。
不同分配器实例化的Foo是完全独立、无关联的类型，即使你使用的自定义分配器是无状态的，标准也不保证std::vector不同特化版本的内存布局一致。部分带状态的自定义分配器会导致std::vector内部存储额外的分配器状态，内存布局和std::allocator版本的vector差异极大，reinterpret_cast之后访问成员大概率会读到脏数据，甚至直接触发程序崩溃，绝对不要在生产代码中使用这种写法。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Lix