为何标准random库中的distribution类不继承自通用基类？

• 首要原因是避免不必要的运行时多态开销，这完全违背C++标准库零开销抽象的核心设计原则
  随机数分布属于高频调用的基础工具，单次生成随机值的性能要求极高。如果引入通用基类，必然需要通过虚函数实现运行时多态，额外产生的虚表寻址、函数调用开销对于绝大多数使用场景都是完全多余的消耗。
• 表面统一的接口实际存在类型差异，无法用单一基类有效抽象
  不同分布的param_type参数结构体、result_type返回值类型、min()/max()的返回值类型都各不相同，既支持整数、浮点等内置类型，也允许扩展自定义类型。如果强行实现公共基类，要么只能做成模板基类，不同类型实例的基类本身就不是同一个类型，完全达不到“通用基类”的设计目的；要么做类型擦除，反而会大幅提升使用复杂度、进一步降低性能。
• 泛型编程范式下不需要继承来做接口约束
  和标准库的容器、迭代器设计思路一致，这类接口同构的类型采用的是编译期约束的方案：C20之前定义了RandomNumberDistribution命名要求，C20之后正式标准化为std::random_number_distribution概念。所有符合要求的分布类不需要继承任何基类，就可以在泛型代码中通用，编译期即可完成接口校验，比继承的运行时多态更灵活、性能更好，示例代码如下：

  // 可兼容所有符合标准要求的分布类
  template <std::uniform_random_bit_generator Gen, std::random_number_distribution Dist>
  auto generate_n(Gen& generator, Dist& distribution, size_t count) {
      std::vector<typename Dist::result_type> samples;
      samples.reserve(count);
      for (size_t i = 0; i < count; ++i) {
          samples.push_back(distribution(generator));
      }
      return samples;
  }
  

• 不存在动态切换分布的普遍需求
  绝大多数随机数使用场景中，用到的分布类型都是编译期就确定的，几乎没有运行时动态切换不同分布类型的普遍需求。如果确实有这类小众需求，开发者可以自行通过std::variant或者自定义继承体系实现，标准库不需要为了极低概率的需求，强制所有用户承担额外开销。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者fortytoo