c++ - 嵌套类中的 "Invalid covariant return type"错误，其方法返回基于模板的对象

Question

下面的 C++ 代码在编译时给我这些错误:

covariant.cpp:32:22: error: invalid covariant return type for ‘virtual Q<B> C::test()’
covariant.cpp:22:22: error:   overriding ‘virtual Q<A> B::test()’

我不想更改行 virtual Q<B> test() {}至 virtual Q<A> test() {}尽管它消除了编译错误。有没有其他方法可以解决这个问题？

template <class T>
class Q
{
    public:
        Q() {}
        virtual ~Q() {}
};

class A
{
    public:
        A() {}
        virtual ~A() {}    
};

class B
{
    public:
        B() {}
        virtual ~B() {}

        virtual Q<A> test() = 0;

};

class C : public B
{
    public:
        C() {}
        virtual ~C() {}

        virtual Q<B> test() {}
};

Answer 1

Q<B>和 Q<A>是不相关的类。假设您是 B 的客户打电话test() : 如果您不知道结果的类型，您会将结果分配给什么？

事实 Q<A>和 Q<B>是同一类模板的实例并不会改变它们是两个完全不相关的类的事实，可能具有完全不同的布局(由于模板专门化)。

这与做没有什么不同:

struct X
{
    virtual std::string test() = 0;
};

struct Y : X
{
    virtual int test() { return 42; } // ERROR! std::string and int are
                                      // unrelated, just as Q<A> and Q<B>
};

客户端调用 test()在指向 X 的指针上期望结果是 string ，但是“哎呀!”，该指针指向的对象的类型为 Y , 和 Y::test() 的返回类型是int .应该发生什么？运行时崩溃？

Y y;
X* p = &y;
std::string s = p->test(); // D'OH!

C++ 是一种静态类型语言，这意味着类型检查是在编译时执行的。在这种情况下，来自编译器的消息会告诉您派生类不遵守它派生类的接口(interface)。

如果您想知道“无效的协变返回类型”是什么意思，尤其是“协变”这个词，这很容易解释。

假设你有一个基类 B使用虚函数 foo()返回 X* :

struct B
{
    virtual X* foo();
};

假设你有一个类 D源自 B覆盖 foo()通过返回 Y* , 其中Y是派生自 X 的类:

struct D : B
{
    virtual Y* foo();
};

这是个问题吗？好吧，正确的答案来自于回答这个稍微好一点的问题:“对于调用 foo() 并期望返回 X* 的客户端来说，这会是个问题吗？

这个问题的答案显然是“否”，因为 Y是 X 的派生类, 所以你可以返回一个指向 Y 的指针而不是指向 X 的指针:

D d;
B* b = &d;
X* p = b->foo(); // Returns an Y*, but that's OK, because a pointer to Y can be
                 // assigned to a pointer to X

这是一个协变返回类型的例子。在您的示例中，返回类型为 C::test()关于 B::test() 的返回类型不是协变的.