特設多型

特設多型（ad hoc polymorphism）是程式語言的一種多型，多型函數有多個不同的實現，依賴於其實參而呼叫相應版本的函數。因此，特設多型僅支援有限數量的不同類型。函數多載乃至運算子多載也是特設多型的一種。

概述

特設多型與參數多型相對。ad hoc在這裏並不是貶義，而是指這類多型並不是型別系統的基本特性，不是像參數多型那樣適用於無窮多的類型，而是針對特定問題的解決方案。

換言之，參數多型對各模板參數的實現，是根據模板的通用（generically）的行為的抽象，即泛型的語意；而特設多型可以針對不同的版本實現完全不同的行為，或曰對於每個不同的模版參數都有單獨的版本來應對。打個比方：假如我們要把原材料切成兩半——

• 參數多型：只要能「切」，就用工具來切割它；
• 特設多型：根據原材料是鐵還是木頭還是什麼來選擇不同的工具來切。

歷史

特設多型的名字來源於其發明人克里斯托弗·斯特雷奇於1967年8月在哥本哈根的電腦程式設計暑期學校發表的著名論文《程式語言中的基礎概念（英語：Fundamental Concepts in Programming Languages）》，該文首次提出了參數多型、特設多型、左值、右值等概念。^[1]

早繫結

多型的早繫結（early binding）是在編譯期，編譯器完成多型的分派機制：把多型函數、多型類型的名字根據模板參數繫結到具體的模板實現。

晚繫結

多型的晚繫結（英語：Late binding）是在執行期，程式確定即將要呼叫的多型函數的實現。Smalltalk實現了這種晚繫結機制。

例子

加法運算子+假設可以運用到如下的情形：

1. 1 + 2 = 3
2. 3.14 + 0.0015 = 3.1415
3. 1 + 3.7 = 4.7
4. [1, 2, 3] + [4, 5, 6] = [1, 2, 3, 4, 5, 6]
5. [true, false] + [false, true] = [true, false, false, true]
6. "bab" + "oon" = "baboon"

多載

為此，需要的多載實現：

• 第一種情形，需要整型加法；
• 第二、第三種情形，需要浮點型加法。其中第三種情形需要隱式類型轉換（type coercion）。
• 第四、第五種情形，需要list的連接操作；
• 第六種情形，需要字串字面量（英語：literal string）的連接操作。

因此，運算子名字+實際上使用了三到四種完全不同的函數實現。

參考文獻

1. C. Strachey, Fundamental concepts in programming languages. Lecture notes for International Summer School in Computer Programming, Copenhagen, August 1967