Может ли шаблонный метод быть виртуальным или виртуальный метод быть шаблонным в C++

Что проверяют

Понимаете ли вы, как устроена vtable и когда инстанцируются шаблоны. В вопросе смешаны разные вещи, и их нужно развести. Следом обычно просят показать обходной путь, если нужна «виртуальная шаблонная» функция.

Как отвечать

Разделите три случая:

• шаблон функции-члена не может быть виртуальным: template<class T> virtual void f(T); не скомпилируется, стандарт это прямо запрещает. Причина в vtable: её состав фиксируется при определении класса, а число инстанций шаблона заранее неизвестно и зависит от типов, которые подставят в разных единицах трансляции;
• обычная виртуальная функция внутри шаблона класса возможна: template<class T> class Base { public: virtual void f(T); }; вполне законно. У Base<int> и Base<double> своя vtable с фиксированным набором функций;
• шаблон не переопределяет виртуальную функцию: если в наследнике объявить шаблонную f, она не станет override, и вызов через указатель на базу пойдёт в базовую версию.

Если нужно поведение «виртуального шаблона», есть проверенные решения:

• стирание типа: виртуальная функция принимает std::any, std::function или свой интерфейс, а невиртуальная шаблонная обёртка упаковывает аргумент и вызывает её;
• закрытый набор типов: std::variant<int, double, std::string> и std::visit, либо паттерн «Посетитель» с перегрузкой под каждый тип;
• статический полиморфизм: CRTP, если тип известен на этапе компиляции и vtable вообще не нужна.

Уточните, не про паттерн ли «Шаблонный метод» речь. Там сам алгоритм это невиртуальная публичная функция базового класса, а шаги виртуальные, часто private (идиома NVI).

Где спотыкаются

Говорят «шаблонный метод может быть виртуальным», имея в виду виртуальную функцию шаблона класса. Это разные сущности, и ответ без их разделения засчитывают как ошибку.

Не могут объяснить причину запрета и отвечают «так в стандарте». Ожидается рассуждение про vtable и раздельную компиляцию.

Забывают, что виртуальные функции шаблона класса на практике инстанцируются вместе с vtable, даже если их никто не вызывает. Если для какого-то T она не компилируется, сборка ломается.