Item 41: Understand implicit interfaces and compile-time polymorphism.

面向物件設計中的類（class）考慮的是顯式介面（explicit interface）和執行時多型， 而模板程式設計中的模板（template）考慮的是隱式介面（implicit interface）和編譯期多型。

• 對類而言，顯式介面是由函式簽名表徵的，執行時多型由虛擬函式實現；
• 對模板而言，隱式介面是由表示式的合法性表徵的，編譯期多型由模板初始化和函式過載的解析實現。

顯式介面和執行時多型

一個類的顯式介面是由public成員函式簽名（包括函式名、引數型別、返回值型別等）、型別定義（typedef）、public資料成員構成的。

class Widget{
public:
    Widget();
    virtual ~Widget();
    virtual size_t size() const;
    virtual void normalize();
    void swap(Widget& other);
};
void doProcessing(Widget& w){
    if(w.size() > 10 && w != someOne){
        Widget tmp(w);
        tmp.normalize();
        tmp.swap(w
 
);
    }
}

對於doProcesing中的w，我們可以知道：

• w應支援Widget的介面，包括：normalize(), swap()等。這些介面在原始碼中是可以找到的，稱為顯式介面。
• Widget有些成員函式是virtual的，會表現出執行時多型：具體的被呼叫者會根據Widget的動態型別而決定。

隱式介面和編譯期多型

在模板和類屬程式設計（generic programming）中這一點完全不同，在這裡隱式介面和編譯期多型更為重要：

template<typename T>
void doProcessing(T& w){
    if(w.size() > 10
 
 && w!= someOne){
        T tmp(w);
        tmp.normalize();
        tmp.swap(w);
    }
}

現在的doProcessing是一個函式模板，其中的w有所不同：

• w應支援的介面取決於模板中w上的操作。比如：w（型別T）必須支援size, normalize, swap方法；拷貝建構函式；不等運算子。 總之，這些表示式必須合法而且通過編譯構成了w應支援的介面。
• 其中的operator>和operator!=要呼叫成功可能需要例項化一些模板，而使用不同的模板引數例項化模板的過程就是編譯期多型。

具體來講，T的隱式介面應滿足：

• 必須包含一個返回值為整型的成員函式；
• 支援一個接受T型別的operator!=函式。

但由於C++的運算子過載和隱式型別轉換特性，上述兩個條件都不需要滿足。 首先size可能是繼承來的函式而非T的成員函式，但它不需要返回一個int，甚至不需要返回一個數字型別，返回型別也不需要定義operator>。 它需要返回的型別X只需滿足：operator>可以接受X和int。但operator>的第一個引數型別可以不是X，只要X能隱式轉換為它的第一個引數型別即可。 類似地，operator!=介面也有極大的靈活性。

當你想到這些約束時可能真的會頭大，但實踐中比這些直觀的多，介面只是由合法的表示式構成的。 例如下面的表示式看起來就很直觀：

if (w.size() > 10 && w != someOne) ...

總之隱式介面和顯式介面一樣地真實存在，在編譯時都會進行檢查。正如你錯誤地使用顯式介面會導致編譯錯一樣， 物件不支援模板所要求的隱式介面也會導致編譯錯。