Question

我有一个具有多级继承的类层次结构。

cloneable声明返回cloneable *的纯虚拟成员函数。
base派生自cloneable，但未声明任何成员函数。
最后，derived派生自base并定义虚函数，但将返回类型覆盖为derived *。

通过指向base对象的derived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 *，可转换为base *。这是怎么回事？

如果我在base中声明纯虚函数，我终于可以从中获取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：我故意省略了虚拟析构函数来缩短代码示例。

Answer 1

您认为编译器应该如何猜测您希望版本返回base*而没有任何声明？

虽然上述问题回答了你的直接问题，但我觉得我还应该补充一些建议。

首先，

确实生成clone函数const，以便可以在const对象上或通过右值表达式调用它。

即，

virtual cloneable* clone() const;

其次，要创建对象的 clone ，

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，

为了安全起见，对于公开的clone操作，返回一个智能指针，例如unique_ptr<MyClass>，而不是原始指针。

但是，通过将返回类型更改为智能指针，您将不再直接受益于协变函数结果的C ++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，并且只是一个返回智能指针的类型化public包装器。实际上，您自己实现了公共接口的协方差，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();
}

虚函数不返回具有多级继承的派生类型

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