c++ - 为什么不允许将 Derived T::* 转换为 Base T::*？

Question

背景:许多函数式语言支持代数数据类型，在一定程度上可以用虚函数和继承来模拟。

最明显的解决方案涉及堆分配，因为派生类型进来了不同的尺寸。但是，我们应该能够使用 union 来保存堆栈中最大的类型，而无需任何额外分配。这需要一个额外的指向基的指针与 union 一起存储，同时使复制和赋值变得复杂。

通过将成员选择器存储为从指向事件 union 成员的 union 开头的偏移量来解决后一个问题是很有说服力的。 C++ 有一些成员指针，它们看起来几乎适合这个目的，只是指向每个成员的指针将具有不同的类型。

问题:为什么不允许将 Derived T::* 转换为 Base T::*？

这是一个玩具示例，与上述内容无关，但遇到了相同的限制:

struct fish {};
struct shark : public fish {};
struct trout : public fish {};

struct aquarium
{
    shark shark;
    trout trout;
};

fish aquarium::* pick_dinner(bool dangerous = true)
{
    if (dangerous)
    {
        return &aquarium::shark;
    }
    return &aquarium::trout;
}

#include <iostream>

void cook(fish&)
{
    std::cerr << "Do it yourself\n";
}

int main()
{
    aquarium spherical, hexagonal;
    fish aquarium::*ingredient = pick_dinner();
    cook(spherical.*ingredient);
    cook(hexagonal.*ingredient);
}

生成的编译错误:

main.cpp:15:16: error: cannot initialize return object of type 'fish aquarium::*' with an rvalue of type 'shark aquarium::*'
        return &aquarium::shark;
               ^~~~~~~~~~~~~~~~
main.cpp:17:12: error: cannot initialize return object of type 'fish aquarium::*' with an rvalue of type 'trout aquarium::*'
    return &aquarium::trout;
           ^~~~~~~~~~~~~~~~
2 errors generated.

Answer 1

为什么不允许投Derived T::*至 Base T::* ？

因为语言标准不允许。除了空成员指针转换外，唯一允许的成员转换指针是类型 <em>cv</em> T Base::* 的转换。至 <em>cv</em> T Derived::* , 如标准部分所述 4.11/2 .

我不知 Prop 体原因，但是对应Core language issue 794是rejected由于“在标准化过程的这一点上没有就此更改达成共识”。 Recent activity关于这个问题表明它可能会在下一个 C++ 标准 (C++17) 中发生变化。