Question

我有一个抽象类，它有两个派生类。我正在尝试在基类中重载operator +，所以我可以像这样执行derivedClass = derivedClass + differentDerivedClass：

class iMatrix{
iMatrix operator+(const iMatrix& obj)
}

class UsualMatrix : public iMatrix

class SparseMatrix : public iMatrix

在主要内部，我想做

SparseMatrix a, b;
UsualMatrix c=a+b;

我有复制构造函数和所有可能有用的东西。现在，如果我创建像

这样的函数

iMatrix operator+(const iMatrix& obj)

编译器（Xcode中的LLVM）说“返回类型'iMatrix'是一个抽象类”，但理论上其他一切都应该正常工作。我已经阅读了手册和其他StackOverflow线程，所以我试过这个：

iMatrix& operator+(const iMatrix& obj)

虽然函数本身确实“向此添加obj”并返回* this。问题是当我做c = a + b时，a变得等于c，但不应该改变。

a=
1 1 
1 1 
b=
1 1 
1 1 
a+b=c; 
c=
2 2 
2 2 
b=
1 1 
1 1 
a=
2 2 
2 2

我该怎么办？必须在基类内部实现加法和乘法，我不知道如何修复此错误。任何建议都将不胜感激，谢谢。

Answer 1

您的意图设计的问题是抽象返回类型。无法通过值返回抽象类。只能通过值返回具体类。因此，要返回抽象类，您需要一个指针或引用。

不幸的是，这不适用于operator+()：

的语义

要么通过引用返回当前对象，要么通过操作进行更改;但这不符合预期的语义，而且可能导致错误的答案（例如在做c = a+b+a+b;时）
或者您将返回对临时对象的引用。但这将是UB，因为temporaray对象将在函数返回时降低，使得引用无关紧要。
最后operator+无法自行决定用于返回的具体类型。例如：SparseMatrix a; UsualMatrix b; a+b;什么应该是矩阵a + b的类型？

您可以在运算符中使用多态和抽象类型，但不能作为返回类型。要实现此类操作，您需要选择自己的一组操作符，并让调用者手动管理临时结果：

UsualMatrix c,tmp; 
SparseMatrix a,b,x; 
...
a.add(b, tmp);
tmp.add(x, c);   // c = a+b+x;

virtual void add(const iMatrix& x, iMatrix z) = 0;

Answer 2

一个解决方案可能是非成员功能，如下所示：

template <
  typename T,
  typename = typename std::enable_if<std::is_base_of<iMatrix, T>::value>::type
>
T operator+(T const & a, T const & b) {
   T res; 
   // calculate res
   return res;
}

因为iMatrix是一个抽象类，所以不能返回它的实例。在上面的示例中，我们为operator+的所有派生类T重载iMatrix，我们可以返回T个实例。

C ++：如何在此抽象类的方法中返回抽象类

2 个答案: