c++ - 模拟协变返回类型行为

Question

class Ancestor{};

class Descendant : public Ancestor{};

class Base
{
public:
   Ancestor foo(void);
};

class Derived : public Base
{
public:
// Do not redefine foo as : Descendant foo(void);
};

我想以一种方式编写 Deriveds foo，当它被 Derived 对象调用时，它将返回 Descendant。我知道这可以通过使用协变返回类型轻松完成。但是，如果我无法使用此功能怎么办。我如何在上面的代码中模拟此功能？

Answer 1

I want to write Deriveds foo in a way that when it is called for a Derived object it will return Descendant.

// Do not redefine foo as : Descendant foo(void);

自 foo正在返回 Ancestor按值(value)，实现(有限的)协方差的唯一方法是重新定义 foo .因此，要求是矛盾的。

C++ 支持协变原始指针和原始引用结果。使用智能指针结果类型，例如 boost::shared_ptr或 std::auto_ptr必须通过重新定义派生类中的公共(public)函数来实现协变。这与您的问题类似，因为协变函数按值返回——而不是原始指针或原始引用——但它也与您的问题不同，因为智能指针类型之间没有继承关系，而是向上转换。

这是一个例子:

#include <memory>
#include <typeinfo>
using namespace std;

struct Ancestor{ virtual ~Ancestor(){} };
struct Descendant : Ancestor {};

class Base
{
protected:
    virtual Ancestor* virtualFoo() const
    {
        return new Ancestor();
    }

public:
   auto_ptr<Ancestor> foo() const
   {
       return auto_ptr<Ancestor>( virtualFoo() );
   }
};

class Derived : public Base
{
protected:
    virtual Descendant* virtualFoo() const
    {
        return new Descendant();
    }

public:
   auto_ptr<Descendant> foo() const
   {
       return auto_ptr<Descendant>( virtualFoo() );
   }
};

#include <iostream>

int main()
{
    Base    baseObject;
    Derived derivedObject;
    Base&   baseRef     = derivedObject;

    cout << typeid( *baseObject.foo() ).name() << endl;
    cout << typeid( *derivedObject.foo() ).name() << endl;
    cout << typeid( *baseRef.foo() ).name() << endl;
}

在前两个foo调用静态结果类型对应于动态类型，从使用代码的角度来看，这就是协方差的全部内容。

在最后foo调用 foo 的静态类型结果是 std::auto_ptr<Ancestor> , 而指针对象的类型是 Descendant .

请注意，虚函数的覆盖依赖于 C++ 对原始指针类型协变结果的内置支持。

干杯，