子类调用模板化静态方法时自动推导类类型的实现方案

你提到的这个场景确实很常见——希望父类的静态模板方法能自动感知调用它的子类类型，不用每次都显式指定模板参数，也不用每个子类都重复写create()方法。遗憾的是C++里并没有this_type这种魔法关键字，但我们有两种靠谱的方式实现这个需求：

方法一：利用CRTP（奇异递归模板模式） #

这是最常用的解决方案，通过让子类继承父类时传入自身类型，父类就能拿到子类的类型信息：

template <typename Derived>
struct FooBase {
    static Derived* create() {
        return new Derived();
    }
};

// 子类继承时传入自身作为模板参数
struct Foo : FooBase<Foo> {};
struct Bar : FooBase<Bar> {};
struct Baz : FooBase<Baz> {};

int main() {
    Foo::create();   // 创建Foo对象
    Bar::create();   // 直接创建Bar对象，无需显式指定模板参数
    Baz::create();   // 同理创建Baz对象
    return 0;
}

原理说明 #

CRTP通过把子类类型注入到父类模板中，让父类的静态方法直接使用Derived类型来创建对象，完美解决了自动识别调用类的问题。而且每个子类只需要在继承时多写一个模板参数，不用额外实现create()方法，哪怕有成千上万个子类也能轻松维护。

方法二：利用C++11的decltype和成员函数推导（不推荐，但可行） #

如果你不想用CRTP，还有一种方式是把静态方法改成非静态的，然后通过decltype推导调用者的类型，但这种方式需要先创建临时对象（或者用std::declval），实用性不如CRTP：

#include <type_traits>

struct Foo {
    template <typename T = decltype(*this)>
    static T* create() {
        return new T();
    }
};

struct Bar : Foo {};
struct Baz : Foo {};

int main() {
    Foo::create();       // 创建Foo
    // 需显式指定或借助临时对象，写法繁琐
    Bar{}.create<Bar>();
    std::remove_reference_t<decltype(std::declval<Bar>())>::create();
    return 0;
}

这种方式显然不够优雅，要么需要创建临时对象，要么写法非常繁琐，远不如CRTP简洁实用。

为什么原代码里Bar::create()会创建Foo？ #

你原代码里Bar::create()没有指定模板参数时，会使用父类Foo中定义的默认模板参数T = Foo——子类继承静态方法时并不会修改这个默认值，所以才会出现调用Bar::create()却创建Foo对象的混淆情况。

总结下来，CRTP是解决这个问题的最优方案，它既满足了自动识别调用类的需求，又不需要子类额外编写重复代码，完全符合你的要求。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Vortico