有没有办法转发声明协方差？

Question

假设我有这些抽象类 Foo 和 Bar：

class Foo;
class Bar;

class Foo
{
public:
  virtual Bar* bar() = 0;
};

class Bar
{
public:
  virtual Foo* foo() = 0;
};

进一步假设我有派生类 ConcreteFoo 和 ConcreteBar。 我想协变地改进 foo() 和 bar() 方法的返回类型，如下所示：

class ConcreteFoo : public Foo
{
public:
  ConcreteBar* bar();
};

class ConcreteBar : public Bar
{
public:
  ConcreteFoo* foo();
};

这不会编译，因为我们心爱的单通道编译器不知道ConcreteBar 将从 Bar 继承，因此 ConcreteBar 是一个完全合法的协变返回类型。 简单的前向声明 ConcreteBar 也不起作用，因为它不会告诉编译器有关继承的任何信息。

这是我必须忍受的 C++ 的缺点吗？或者实际上有办法解决这个困境吗？

Answer 1

协方差基于继承图，因此由于您无法声明，

class ConcreteBar : public Bar;

因此无法告诉编译器有关协方差的信息。

但是你可以在模板的帮助下做到这一点，将 ConcretFoo::bar 声明为模板，稍后的边界可以解决这个问题

Answer 2

这个怎么样。

template <class BarType>
class Foo
{
public:
    virtual BarType* bar() = 0;
};

template <class FooType>
class Bar
{
public:
    virtual FooType* foo() = 0;
};

class ConcreteBar;
class ConcreteFoo : public Foo<ConcreteBar>
{
public:
    ConcreteBar* bar();
};

class ConcreteBar : public Bar<ConcreteFoo>
{
public:
    ConcreteFoo* foo();
};

Answer 3

静态多态不能解决你的问题吗？
通过模板参数向基类提供派生类？
那么基类将知道派生类型并声明一个适当的虚拟？

Answer 4

你可以很容易地伪造它，但你会失去静态类型检查。 如果将 dynamic_casts 替换为 static_casts，则您拥有编译器内部使用的内容，但没有动态或静态类型检查：

class Foo;
class Bar;

class Foo
{
public:
  Bar* bar();
protected:
  virtual Bar* doBar();
};

class Bar;
{
public:
  Foo* foo();
public:
  virtual Foo* doFoo();
};

inline Bar* Foo::bar() { return doBar(); }
inline Foo* Bar::foo() { return doFoo(); }

class ConcreteFoo;
class ConcreteBar;
class ConcreteFoo : public Foo
{
public:
  ConcreteBar* bar();
protected:
  Bar* doBar();
};

class ConcreteBar : public Bar
{
public:
   ConcreteFoo* foo();
public:
   Foo* doFoo();
};

inline ConcreteBar* ConcreteFoo::bar() { return &dynamic_cast<ConcreteBar&>(*doBar()); }
inline ConcreteFoo* ConcreteBar::foo() { return &dynamic_cast<ConcreteFoo&>(*doFoo()); }