Почему С++ говорит, что он не поддерживает параметрический полиморфизм?

Ответ 1

Почему С++ говорит, что он реализует нечто, внешне похожее на параметризованный полиморфизм? В частности, не являются ли шаблоны примером полного параметрического полиморфизма?

Шаблонные функции в С++ работают на основе "подстановки" параметра. Что по существу означает, что компилятор генерирует еще одну версию функции, в которой аргументы шаблона жестко закодированы в функции.

Предположим, что у вас есть это в С++:

template <typename T>
T add(T a, T b) {
    return a + b;
}

int main() {
    int i = add(2, 3);
    double d = add(2.7, 3.8);
    return i + (int)d;
}

Во время компиляции это приведет к двум функциям: int add(int a, int b) { return a + b; } и double add(double a, double b) { return a + b; } Одна функция будет ТОЛЬКО обрабатывать ints, а другая будет ТОЛЬКО обрабатывать удвоения. Полиморфизм отсутствует.

Итак, вы в итоге получаете столько реализаций, сколько количество вариантов аргументов.

" Но почему это не параметрический полиморфизм?" вы можете спросить?

Вам нужен полный исходный код функции "добавить", чтобы вызвать его с вашим собственным изменением того, что перегружает двоичный оператор "+"! - Это детали, которые делают разницу.

Если у С++ был правильный параметрический полиморфизм, например С#, ваша окончательная скомпилированная реализация "add" будет содержать достаточно логики, чтобы во время выполнения определить, что "+" перегрузка будет для любого заданного параметра, приемлемого для "добавления". И вам не нужен исходный код для этой функции, чтобы называть его новыми типами, которые вы изобрели.

Что это означает в действительности?

Но не понимайте это, как если бы С++ был менее мощным или С# был более мощным. Это просто одна из многих особенностей языка.

Если у вас есть полный источник, доступный для ваших шаблонных функций, то семантика С++ намного выше. Если в вашем распоряжении только статическая или динамическая библиотека, то параметрическая полиморфная реализация (например, С#) превосходит.

Ответ 2

В этой статье объясняется ваша статья. Сам текст, который вы цитируете, на самом деле дает один пример того, что отличает шаблоны С++ от чисто параметрического полиморфизма: специализация шаблона С++.

Это продолжается по этой теме:

Следуя Кристоферу Страхи, параметрический полиморфизм ^[2] может быть противопоставлен , в котором один полиморфная функция может иметь ряд различных и потенциально гетерогенных реализаций в зависимости от типа аргумента (ов), к которому он применяется. Таким образом, специальный полиморфизм обычно может поддерживать только ограниченное число таких разных типов, поскольку для каждого типа необходимо предоставить отдельную реализацию.

Таким образом, как описано, шаблоны С++ приближаются к — но не совсем. параметрический полиморфизм.