c ++虚拟类函数返回具体子类的实例

Question

如果不使用这种语法，我会想要的是精神，

class A
{
   virtual A f()=0;
};

class B : public A
{
   B f();
};

我确实看到了上面代码的问题：A是虚拟的，因此无法创建A的实例，因此无法返回A的实例。

但是，A的具体子类（例如B）必须实现函数f，该函数始终能够返回它们自己的一个实例（例如B的实例），即A的子类的实例。

虽然以上内容不正确且无法编译，但有没有办法使类似的东西有效？ 可能（但不一定）类似：

class A 
{
   virtual "a concrete sublclass of A" f()=0;
};

注意：我不希望返回指针或引用，因为我希望B不必将自身的实例作为属性来管理。

注意：如果可能的话，使用c ++ 11，但也想知道更新的版本

Answer 1

您尝试的解决方案有对象切片的风险。将B复制为A可能无法达到您期望的方式。通常，在处理多态类型时，最好避免使用值语义。考虑返回std::unique_ptr<A>：

#include <memory>
class A
{
public:
   virtual std::unique_ptr<A> f()=0;
};

class B : public A
{
public:
   std::unique_ptr<A> f() override;
};

这需要C ++ 11。它将按照您期望的方式运行，并且用户不必管理生成的对象的生存期。

但是，与原始代码中显示的相反，B::foo()无法让您访问B的完整界面。我不清楚是否需要这样做。如果是这样，您将需要一个额外的层。例如，定义一个g()返回std::unique_ptr<B>调用的f()：

class B : public A
{
public:
   std::unique_ptr<A> f() override { return g(); }
   std::unique_ptr<B> g();
};

Answer 2

您似乎正在尝试编写某种工厂或克隆函数。通常使用std::unique_ptr来将创建对象的所有权干净地传递给调用方：

class A
{
   virtual std::unique_ptr<A> f() = 0;
};

class B : public A
{
   std::unique_ptr<A> f() override;
};

Demo

唯一的缺点是您无法让B::f返回std::unique_ptr<B>，因为它与std::unique_ptr<A>并不协变（即使它隐式转换为它）。

Answer 3

  

注意：如果可能的话，使用c ++ 11，但也想知道更新的版本

不。这是不可能的。不过，您可以在派生类中返回协变类型。

如果基类的返回类型为A&，则可以在B&中返回B。
如果基类的返回类型为A*，则可以在B*中返回B。

class A
{
   virtual A& f()=0;
   virtual A* g()=0;
};

class B : public A
{
   B& f();
   B* g()=0;
};

Answer 4

写类似

class A
{
   virtual const A& f() const = 0;
};

class B : public A
{
   const B& f() const override { return *this; }
};

您可以使用指针代替引用。