GP技术的展望——道生一，一生二

GP技术的展望——道生一，一生二

by 莫华枫

长期以来，我们始终把GP（泛型编程）作为一种辅助技术，用于简化代码结构、提高开发效率。从某种程度上来讲，这种观念是对的。因为迄今为止，GP技术还只是一种编译期技术。只能在编译期发挥作用，一旦软件完成编译，成为可执行代码，便失去了利用GP的机会。对于现在的多数应用而言，运行时的多态能力显得尤为重要。而现有的GP无法在这个层面发挥作用，以至于我这个“GP迷”也不得不灰溜溜地声称“用OOP构建系统，用GP优化代码”。
然而，不久前，在TopLanguage group上的一次讨论，促使我们注意到runtime GP这个概念。从中，我们看到了希望——使GP runtime化的希望——使得GP有望在运行时发挥其巨大的威力，进一步为软件的设计与开发带来更高的效率和更灵活的结构。
在这个新的系列文章中，我试图运用runtime GP实现一些简单，但典型的案例，来检测runtime GP的能力和限制，同时也可以进一步探讨和展示这种技术的特性。

运行时多态

现在的应用侧重于交互式的运作形式，要求软件在用户输入下作出响应。为了在这种情况下，软件的整体结构的优化，大量使用组件技术，使得软件成为“可组装” 的系统。而接口-实现分离的结构形式很好地实现了这个目标。多态在此中起到了关键性的作用。其中，以OOP为代表的“动多态”（也称为 “subtyping多态”），构建起在运行时可调控的可组装系统。GP作为“静多态”，运用泛化的类型体系，大大简化这种系统的构建，消除重复劳动。另外还有一种鲜为人知的多态形式，被《C++ Template》的作者David Vandevoorde和Nicolai M. Josuttis称为runtime unbound多态。而原来的“动多态”，即OOP多态，被细化为runtime bound多态；“静多态”，也就是模板，则被称为static unbound多态。
不过这种称谓容易引起误解，主要就是unbound这个词上。在这里unbound和bound是指在编写代码时，一个symbol是否同一个具体的类型 bound。从这点来看，由于GP代码在编写之时，面向的是泛型，不是具体的类型，那么GP是unbound的。因为现有的GP是编译期的技术，所以是 static的。OOP的动多态则必须针对一个具体的类型编写代码，所以是bound的。但因为动多态可以在运行时确定真正的类型，所以是runtime 的。至于runtime unbound，以往只出现在动态语言中，比如SmallTalk、Python、Ruby，一种形象地称谓是“duck-typing”多态。关于多态的更完整的分类和介绍可以看这里。
通过动态语言机制实现的runtime unbound，存在的性能和类型安全问题。但当我们将GP中的concept技术推广到runtime时会发现，rungime unbound可以拥有同OOP动多态相当的效率和类型安全性，但却具有更大的灵活性和更丰富的特性。关于这方面，我已经写过一篇文章 ，大致描述了一种实现runtime concept的途径（本文的附录里，我也给出了这种runtime concept实现的改进）。

Runtime Concept

Runtime concept的实现并不会很复杂，基本上可以沿用OOP中的“虚表”技术，并且可以更加简单。真正复杂的部分是如何在语言层面表达出这种runtime GP，而不对已有的static GP和其他语言特性造成干扰。在这里，我首先建立一个基本的方案，然后通过一些案例对其进行检验，在发现问题后再做调整。
考虑到runtime concept本身也是concept，那么沿用static concept的定义形式是不会有问题的：
concept myconcept<T> {
T& copy(T& lhs, T const& rhs);
void T::fun();
...
}
具体的concept定义和使用规则，可以参考C++0x的concept提案或这篇文章 ，以及这篇文章 。
另一方面，我们可以通过concept_map将符合一个concept的类型绑定到该concept之上：
concept_map myconcept<MyType>{}
相关内容也可参考上述文件。
有了concept之后，我们便可以用它们约束一个模板：
template <myconcept T>void myfun(T const& val); //函数模板

template <myconcept T>
class X //类模板

{
...
};
到此为止，runtime concept同static concept还是同一个事物。它们真正的分离在于使用。对于static concept应用，我们使用一个具体的类型在实例化（特化）一个模板：
X<TypeA> x1; //实例化一个类模板
MyType obj1;
myfun(obj1); //编译器推导obj1对象的类型实例化函数模板
myfun(obj1); //函数模板的显式实例化
现在，我们将允许一种非常规的做法，以使runtime concept成为可能：允许使用concept实例化一个模板，或定义一个对象。
X<myconcept> x2;
myconcept* obj2=new myconcept;
myfun(obj2); //此处，编译器将会生成runtime版本的myfun
这里的含义非常明确：对于x2，接受任何符合myconcept的类型的对象。obj2是一个“动态对象”（这里将runtime concept引入的那种不知道真实类型，但符合某个concept的对象称为“动态对象”。而类型明确已知的对象成为“静态对象”），符合myconcept要求。至于实际的类型，随便，只要符合myconcept就行。
这种情形非常类似于传统动多态的interface。但是，它们有着根本的差异。interface是一个具体的类型，并且要求类型通过继承这种形式实现这个接口。而concept则不是一种类型，而是一种“泛型”——具备某种特征的类型的抽象（或集合），不需要在类型创建时立刻与接口绑定。与 concept的绑定（concept_map）可以发生在任何时候。于是，runtime concept实际上成为了一种非侵入的接口。相比interface这种侵入型的接口，更加灵活便捷。
通过这样一种做法，我们便可以获得一种能够在运行时工作的GP系统。
在此基础上，为了便于后续案例展开，进一步引入一些有用的特性：

1. 一个concept的assosiate type被视为一个concept。一个concept的指针/引用（concept_id*/concept_id&，含义是指向一个符合concept_id的动态对象，其实际类型未知），都被视作concept。一个类模板用concept实例化后，逻辑上也是一个concept。
2. 动态对象的创建。如果需要在栈上创建动态对象，那么可以使用语法：concept_id<type_id> obj_id; 这里concept_id是concept名，type_id是具体的类型名，obj_id是对象名称。这样，便在栈上创建了一个符合concept_id的动态对象，其实际类型是type_id。
   如果需要在堆上创建动态对象，那么可以用语法：concept_id* obj_id=new concept_id; 这实际上可以看作“concept指针/引用”。
3. concept推导（编译期）。对于表达式concept_id obj_id=Exp，其中Exp是一个表达式，如果表达式Exp的类型是具体的类型，那么obj_id代表了一个静态对象，其类型为Exp的类型。如果表达式Exp的类型是concept，那么obj_id是一个动态对象，其类型为Exp所代表的concept。
   那么如何确定Exp是具体类型还是concept？可以使用这么一个规则：如果Exp中涉及的对象，比如函数的实参、表达式的操作数等等，只要有一个是动态对象（类型是concept），那么Exp的类型就是concept；反之，如果所有涉及的对象都是静态对象（类型为具体的类型），那么Exp的类型为相应的具体类型。同样的规则适用于concept*或concept&。
4. concept转换。类似在类的继承结构上执行转换。refined concept可以隐式地转换成base concept，反过来必须显式地进行，并且通过concept_cast操作符执行。兄弟concept之间也必须通过concept_cast转换。
5. 基于concept的重载，也可以在runtime时执行，实现泛化的dynamic-dispatch操作。

下面，就开始第一个案例。

案例：升级的坦克

假设我们做一个游戏，主题是开坦克打仗。按游戏的惯例，消灭敌人可以得到积分，积分到一定数量，便可以升级。为了简便起见，我们只考虑对主炮升级。第一级的主炮是90mm的；第二级的主炮升级到120mm。主炮分两种，一种只能发射穿甲弹，另一种只能发射高爆弹。因此，坦克也分为两种：能打穿甲弹的和能打高爆弹的。
为了使代码容易开发和维护，我们考虑采用模块化的方式：开发一个坦克的框架，然后通过更换不同的主炮，实现不同种类的坦克和升级：
//一些基本的concept定义
//炮弹头concept
concept Warheads {
double explode(TargetType tt); //炮弹爆炸，返回杀伤率。不同弹头，对不同类型目标杀伤率不一样。
}
//炮弹concept，我们关心的当然是弹头，所以用Warheads定义一个associate type
concept Rounds {
type Warheads WH;
...
}
//主炮concept
concept Cannons {
type Rounds R;
void T::load(R& r); //装填炮弹，load之后炮弹会存放在炮膛里，不能再load，除非把炮弹打出去
R::WH T::fire(); //开炮，返回弹头。发射后炮膛变空，可以再load
}
//类型和模板定义
//坦克类模板
template <Cannons C>
class Tank
{
...
public:
void load(typename C::R& r) {
m_cannon.load(r);
}
typename C::R::WH fire() {
return m_cannon.fire();
}
private:
C m_cannon;
};
//主炮类模板
template <Rounds Rd>
class Cannon
{
public:
typedef Rd R;
void load(R& r) {...}
typename R::WH fire() {...}
}
concept_map Cannons<Cannon>;
//炮弹类模板
template
class Round
{
public:
typedef W WH;
static const int caliber=W::caliber;
W shoot() {...}
...
};
concept_map Rounds<Round>;
//弹头类模板，通过traits把各类弹头的不同行为弹头的代码框架分离，使类型“可组装”
concept WH_Traits {
return T::exploed(int, TargetType, double, Material);
}
template <WH_Traits wht, int c>
class Warhead
{
public:
const static int caliber=c;
double explode(TargetType tt) {
return wht::exploed(c, tt, ...);
}
...
};
concept_map Warheads<Warhead>;
//弹头traits
struct KE_WHTraits
{
static double exploed(int caliber, TargetType tt, double weight, Material m) {...}
};
concept_map WH_Traits<KE_WHTraits>;
struct HE_WHTraits
{
static double exploed(int caliber, TargetType tt, double weight, Material m) {...}
};
concept_map WH_Traits<HE_WHTraits>;
//定义各类弹头
typedef Warhead<KE_WHTraits, 90> WH_KE_90;
typedef Warhead<KE_WHTraits, 120> WH_KE_120;
typedef Warhead<HE_WHTraits, 90>WH_HE_90;

typedef Warhead<HE_WHTraits, 120>WH_HE_120;

//定义各类炮弹
typedef Round<WH_KE_90> Round_KE_90;
typedef Round<WH_KE_120>Round_KE_120;

typedef Round<WH_HE_90>Round_HE_90;

typedef Round<WH_HE_120>Round_HE_120;

//定义各类主炮
typedef Cannon<Round_KE_90> Cannon_KE_90;
typedef Cannon<Round_KE_120>Cannon_KE_120;

typedef Cannon<Round_HE_90>Cannon_HE_90;

typedef Cannon<Round_HE_120>Cannon_HE_120;

//定义各类坦克
typedef Tank<Cannon_KE_90> Tank_KE_90;
typedef Tank<Cannon_KE_120>Tank_KE_120;

typedef Tank<Cannon_HE_90>Tank_HE_90;

typedef Tank<Cannon_HE_120>Tank_HE_120;

于是，当我们开始游戏时，就可以按照玩家的级别创建坦克对象，并且射击：
//第一级玩家，驾驶发射90mm高爆炮弹的坦克
Tank_HE_90 myTank;
Round_HE_90 r1;
myTank.load(r1);
myTank.fire();
//第二级玩家，驾驶发射120mm穿甲弹的坦克
Tank_KE_120 yourTank;
Round_KE_120 r2;
yourTank.load(r2);
yourTank.fire();
//如果这样，危险，炮弹不匹配，小心炸膛
myTank.load(r2); //error
到目前为止，这些代码仅仅展示了静态的GP。concept在这里也只是起到了类型参数约束的作用。但是，在这些代码中，我们可以明显地看到，在运用GP 的参数化类型特性之后，可以很容易地进行组件化。对于一组具备类似行为和结构特征的类型，我们可以通过模板的类型参数，将差异部分抽取出来，独立成所谓的 “traits”或者“policy”。并且通过traits或policy的组合构成不同的产品。在某些复杂的情况下，traits和policy还可以进一步通过traits或policy实现组件化。
接下来，很自然地应当展开runtime GP的运用了。
一个游戏者是可以升级的，为了使得这种升级变得更加灵活，我们会很自然地使用Composite模式。现在，我们可以在Runtime concept的支援下实现GP版的Composite模式：
//坦克的concept
concept tanks {
typename Round;
void T::load(Round&);
Round::WH T::fire();
}
concept_map tanks<Tank_KE_90>;
concept_map tanks<Tank_KE_120>;

concept_map tanks<Tank_HE_90>;

concept_map tanks<Tank_HE_120>;

//坦克构造函数模板
template <tanks T>
T* CreateTank(WHType type, int level) { //WHType是一个枚举表明炮弹种类
switch(level)
{
case 1:
if(type==wht_KE)
return new Tank_KE_90;
else
return new Tank_HE_90;
case 2:
if(type==wht_KE)
return new Tank_KE_120;
else
return new Tank_HE_120;
default:
throw error("no such tank.");
}
}
//玩家类
class player
{
public:
void update() {
m_pTank=CreateTank(m_tankType, ++m_level);
}
...
private:
int m_level;
WHType m_tankType;
tanks* m_pTank;
};
在类player中，使用了一个concept，而不是一个类型，来定义一个对象。根据前面提到的concept推导规则，m_pTank指向一个动态对象，还是静态对象，取决于为它赋值的表达式类型是concept还是具体类型。在update()函数中，可以看到，m_pTank通过表达式CreateTank(m_tankType, ++m_level)赋值。那么这个函数的返回类型，将决定m_pTank的类型。CreateTank()是一个模板，返回类型是模板参数，并且是符合concept tanks的类型。关键在于代码中的return new tanks<...>语句。前文已经说过，这种形式是使用<...>中的类型创建一个符合tanks的动态对象。所以，CreateTank()返回的是动态对象。那么，m_pTank也将指向一个动态对象。在运行时，当玩家达到一定条件，便可以升级。update()成员函数将根据玩家的级别重新创建相应的坦克对象，赋值到m_pTank中。
这里，实际上是利用tanks这个concept描述，充当类型的公有接口。它所具有的特性同动多态的抽象基类是非常相似的。但是所不同的是，如同我在代码中展现的那样，concept作为接口，可以在任何时候定义，同类型绑定。而无需象抽象基类那样，必须在类型定义之前定义。于是，这种非侵入式的接口相比抽象基类拥有更加灵活自由的特性。
然而，事情还没有完。在进一步深化坦克案例后，我们还将发现runtime GP拥有更加有趣和重要的特性。
坦克开炮为的是攻击目标。对目标的毁伤情况直接关系到玩家的生存和得分。所以，我们必须对射击后，目标的损毁情况进行计算。于是编写了这样一组函数：
double LethalityEvaluate(Target& t, double hitRate, WH_KE_90& wh) {...}
double LethalityEvaluate(Target& t, double hitRate, WH_HE_90& wh) {...}
double LethalityEvaluate(Target& t, double hitRate, WH_KE_120& wh) {...}
double LethalityEvaluate(Target& t, double hitRate, WH_HE_120& wh) {...}
Target是目标；hitRate是命中率，根据坦克和目标的位置、射击参数综合计算获得（如果想要更真实，可以加上风向、风力、气温、湿度、海拔等等因素）；wh就是发射出来的炮弹了。函数返回杀伤率。如此，我们便可以在射击之后进行评估了：
double l=LethalityEvaluate(house, hr, myTank.fire());
现在，游戏需要进行一些扩展，增加一个升级，允许坦克升级到第三级。到了第三极，主炮的口径就升到头了，但可以升级功能，可以发射穿甲弹和高爆弹。这样，我们就需要一个“两用”的主炮类。但是，实际上并不需要直接做这么一个类，只需要用“两用”的来实例化Cannon模板：
concept Warheads120 : Warheads { //120mm炮弹头concept
double LethalityEvaluate(Target& t, double hitRate, T& wh);
}
concept Rounds120 : Rounds {}
concept_map Warheads120<WH_KE_120>; //120mm的穿甲弹属于Warheads120
concept_map Warheads120<WH_HE_120>; //120mm的高爆弹属于Warheads120
concept_map Rounds120<Round_KE_120>; //所有弹头是Warheads120的炮弹都是属于Rounds120

concept_map Rounds120<Round_HE_120>;
typedef Canon<Round120> Cannon120; //用Rounds120实例化Cannon模板，得到“两用”主炮
一堆炫目的concept和concept_map之后，得到Rounds120，就是所谓的“两用”。作为一个concept，它同两种类型map 在一起，实际上就成了这两个类型的接口。当我们使用Rounds120实例化Cannon<>模板时，也就创建了一个“两用的主炮”（使用 Rounds120的主炮）。如果用这个Cannon120实例化Tank模板，那么就可以得到第三级坦克（装上Cannon120主炮的坦克就是第三级）：
typedef Tank<Cannon120> TankL3;
于是，我们可以使用不同的120mm装填主炮，并且发射相应的炮弹：
TankL3 tank_l3;
Round_KE_120 ke_round; //创建一枚穿甲弹
Round_HE_120 he_round; //创建一枚高爆弹
tank_l3.load(ke_round); //装填穿甲弹
tank_l3.fire(); //发射穿甲弹
tank_l3.load(he_round); //装填高爆弹
tank_l3.fire(); //发射高爆弹
现在，我们把注意力从消灭敌人，转移到TankL3::load()的参数类型和TankL3::fire()的返回类型上。在一级和二级坦克（类型 Tank_KE_90等）上，load()成员的参数类型是Round_KE_90等具体的类型；而fire()的返回类型亦是如此。但TankL3是用 Cannon120实例化的，而Cannon120是用Rounds120这个concept实例化的。根据Tank<>模板的定义， load()成员的参数类型实际上是模板参数上的一个associate type。而这个associate type实际上就是Rounds120。这意味着load()实例化后的签名是：void load(Rounds120& r)（这里暂且允许concept作为类型参数使用）。只要符合Rounds120的类型都可以作为实参传递给load()成员。同样，fire()成员的返回类型来自于Round120上的associate type，也是个concept。因此，fire()实例化后的签名是：Warheads120 fire()。
接下来值得注意的是fire()成员。它返回类型是一个concept，那么返回的将是一个动态对象。在运行时，它可能返回WH_KE_120的实例，也可能返回WH_HE_120的实例，取决于运行时load()函数所装填的炮弹类型。当我们采用LethalityEvaluate()函数对该炮弹的杀伤情况进行评估将会出现比较微妙的情况：
double x=LethalityEvaluate(hisTank, hr, tank_l3.fire());
这时候，编译器应当选择哪个LethalityEvaluate()？由于tank_l3.fire()返回的是一个动态对象，具体的类型编译时不知道。实际上，在正宗的静态语言中，这样的调用根本无法通过编译。当然，编译器可以通过runtime reflect获得类型信息，然后在LethalityEvaluate()的重载中匹配正确的函数。然而，这种动态语言做法会造成性能上的问题，为静态语言所不屑。
但是，在这里，在runtime concept的作用下，我们可以使这种调用成为静态的、合法的，并且是高效的。请注意我在concept Warhead120的定义中加入了一个associate function：double LethalityEvaluate(Target& t, double hitRate, T& wh);。runtime concept会很忠实地将concept定义中的associate function构造到一个函数指针表（我称之为ctable）中。（详细情况请看本文附录和这篇文章的附录）。因此，与tank_l3.fire()返回的动态对象实际类型对应的LethalityEvaluate()函数版本的指针正老老实实地躺在相应的ctable里。所以，我们可以直接从动态对象上获得指向ctable的指针，并且找出相应的LethalityEvaluate()函数指针，然后直接调用即可。比如：
tank_l3.load(ke_round);
double x=LethalityEvaluate(hisTank, hr, tank_l3.fire());
在这些代码的背后，ke_round通过load()装填入主炮后，便摇身变成了一个动态对象。编译器会为它附加上指向ctable的指针，然后在调用 fire()的时候返回指向这个动态对象的引用。此时，编译器发现这个动态对象所对应的Warhead120 concept上已经定义了一个名为LethalityEvaluate()的associate function，并且签名与当前调用相符。于是，便可以直接找到ctable中LethalityEvaluate()对应的那个函数指针，无所顾忌的调用。由于一个concept的associate function肯定是同实际类型匹配的函数版本。比如，对于WH_HE_120而言，它的associate function LethalityEvaluate()是版本：double LethalityEvaluate(Target& t, double hitRate, WH_HE_120& wh) {...}。其他版本的LethalityEvaluate()都无法满足concept Warhead120施加在类型WH_HE_120上的约束。
这个特性就使得runtime concept作为接口，相比动多态的抽象接口，具有更大的灵活性。抽象接口只表达了类的成员，以及类本身的行为，无法表达类型同其他类型的互动关系，或者说类型间的交互。而concept同时描述了成员函数和相关的自由函数（包括操作符），使得类型间的关系也可以通过接口直接获得，无需再通过 reflect等间接的动态手段。
这一点在处理内置类型（如int、float）、预置类型（某些库中的类型）、第三方类型等不易或无法修改的类型有至关重要的作用。在OOP下，我们无法输出一个“整数”，或许是short、或许是long，甚至是unsinged longlong。为此，我们要么把它们转换成一个“最基础类型”（C/C++的void*，或C#的Object*），然后运用rtti信息进行类型转换，再做处理；要么使用variant这种类型包装（就像COM中的那样），然后为他们全面定义一套计算库。但runtime concept不仅仅允许输出“整数”这样一个动态对象，而且还将相关的各种操作附在动态对象之上，使之无需借助rtti或者辅助类型也可进行各类处理，就如同处理具体类型的对象那样。
但是，在这里我仅仅考察了针对一个类型的concept（暂且称之为一元concept），还未涉及两个和两个以上类型的concept（暂且称为多元 concept，或n-元concept）。在实际开发中，多数操作都会涉及多个对象，比如两个数相加、一种类型转换成另一种。此时，我们将会面对多元的 concept。但是多元的runtime concept的特性还不清楚，还需要进一步研究分析。

总结

本文初步展示了在引入runtime concept之后，GP的动态化特性。归纳起来有以下几点：

1. static GP和runtime GP之间在形式上完全统一，两者可以看作同一种抽象机制的不同表现。因此，我们在构造类型、函数等代码实体的时候，并不需要考虑它们将来需要作为static使用，还是runtime使用。static和runtime的控制完全取决于这些代码实体的使用方式。这就很好地减少了软件项目早期设计，以及库设计的前瞻性方面压力。
2. runtime concept作为非侵入式的接口，可以非常灵活地使用。我们无需在代码编写的一开始就精确地定义好接口，可以先直接编写功能类型，逐步构建软件结构。需要时再定义接口（concept），并可以在任何时候与类型绑定。接口的定制可以成为一个逐步推进的过程，早期的接口设计不足产生的不良影响相应地弱化了。
3. runtime concept相比动多态的抽象接口更加自由。concept可以对类型的成员函数、自由函数、类型特征等等方面的特性作出描述。在runtime化之后，相关自由函数成为了接口的一部分。更进一步规约了类型在整体软件的代码环境中的行为特征。同时，也为动态对象的访问提供更多的信息和手段。
4. concept不仅实现类型描述，还可以进一步描述类型之间的关系。这大大完善了抽象体系。特别在runtime情况下，这种更宽泛的类型描述能力可以起到两个作用：其一，进一步约束了动态对象的行为；其二，为外界操作和使用类型提供更多的信息，消除或减少了类型匹配方面的抽象惩罚。这个方面的更多特性尚不清楚，还需要更进一步地深入研究。

综上所述，我们可以看到runtime GP在不损失性能的情况下，具备相比动多态更灵活、更丰富的手段。从根本上而言，以concept为核心的GP提供了更基础的抽象体系（关于这方面探讨，请看我的这篇文章中关于concept对类型划分的作用部分）。或者说，concept的类型描述和约束作用体现了类型抽象的本质，而在此基础上进一步衍生出static和runtime两种具体的使用方式。这也就是所谓：道生一，一生二。:)

附录

Runtime Concept实现方案二

我在这篇文章附录里，给出了一种实现runtime concept的可能方案。这里，我进一步对这个方案做了一些改进，使其更加精简、高效。
假设我们有一个concept：
concept Shape
{
void T::load(xml);
void T::draw(device);
void move(T&);
}
另外，还有一个代表圆的concept：
concept Cycles :
CopyConstructable,
Assignable,
Swappable,
Shape
{
T::T(double, double, double);
double T::getX();
double T::getY();
double T::getR();
void T::setX(double);
void T::setY(double);
void T::setR(double);
}
现在有类型Cycle：
class Cycle
{
public:
Cycle(double x, double y, double r);
Cycle(Cycle const& c);
Cycle& operator=(Cycle const& c);
void swap(Cycle const& c);
void load(xml init);
void draw(device dev);
double getX();
double getY();
double getR();
void setX(double x);
void setY(double y);
void setR(double r);
private:
...
};
我们将类型Cycle map到concept Cycles上：
concept_map Cycles{}
当我们创建对象时，将会得到如下图的结构：

concept表（concept list）不再同对象放在一起，而是同一个类型的类型信息放在一起。一同放置的还有ctable。ctable中每个对应的concept项都有一个指向 concept表的指针（也可以指向类型信息头），用以找到concept list，执行concept cast。动态对象，或动态对象的引用/指针上只需附加一个指向相应的concept的指针即可。相比前一个方案，内存利用率更高。