c++ - 虚函数不返回具有多级继承的派生类型

Question

我有一个具有多级继承的类层次结构。

1. cloneable 声明一个返回cloneable * 的纯虚成员函数。
2. base 派生自 cloneable，但不声明任何成员函数。
3. 最后，derived 派生自base 并定义了虚函数，但将返回类型覆盖为derived *。

通过指向 derived 对象的 base 指针调用虚函数返回 cloneable *。我期待 base * 因为虚函数的实现返回 derived * 可以转换为 base *。这是怎么回事？

如果我在base中声明纯虚函数，我最终可以从中得到base *，但我不明白为什么这个声明是必要的。

代码:

struct cloneable
{
  virtual cloneable * clone() = 0;
};

struct base : cloneable 
{
// virtual base * clone() = 0;    // this line resolves the compile error
};

struct derived : base
{
  virtual derived * clone () { return new derived; }
};

int main(int, char**)
{
  derived d;
  base * bp = &d;
  base * bbp = bp->clone();  // error: invalid conversion 
                             // from ‘cloneable*’ to ‘base*’      
  return 0;  
}

注意:我特意省略了虚拟析构函数以缩短代码示例。

Answer 1

你认为编译器应该如何猜测你想要一个返回 base* 的版本？ , 没有任何声明？

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虽然上面的问题回答了你的直接问题，但我觉得我还应该添加一些建议。

首先，

• 做clone函数 const , 这样就可以在 const 上调用它对象或通过右值表达式。

即，

virtual cloneable* clone() const;

其次，创建对象的克隆，

• 返回new T( *this ) (使用复制构造函数)，而不是 new T (使用默认构造函数)。

第三，

• 为了安全，为了公开可用 clone操作返回一个智能指针，例如 unique_ptr<MyClass> ，不是原始指针。

但是，随着返回类型更改为智能指针，您将不再直接受益于 C++ 对协变函数结果的支持，这仅适用于原始指针和引用。因此，一种方法是使用非 public原始指针结果实现，它可以具有协变结果类型，并且只是类型化的 public返回智能指针的包装器。实际上，您正在为公共(public)接口(interface)实现协方差，您自己，它看起来像这样:

#include <memory>       // std::unique_ptr
using namespace std;

class Base
{
private:
    virtual Base* virtualClone() const
    {
        return new Base( *this );
    }

public:
    unique_ptr< Base > clone() const
    {
        return unique_ptr< Base >( virtualClone() );
    }
};

class Derived
    : public Base
{
private:
    virtual Derived* virtualClone() const
    {
        return new Derived( *this );
    }

public:
    unique_ptr< Derived > clone() const
    {
        return unique_ptr< Derived >( virtualClone() );
    }
};

int main()
{
  Derived d;
  Base* bp = &d;
  unique_ptr< Base > bbp = bp->clone();
}