带有模板容器的协变返回类型

Question

是否可以进行以下工作？基本上我想要 Ptr成为 Ptr 可接受的返回类型替代。

template<typename T>
class Ptr {
public:
    explicit Ptr (T * ptr) : ptr(ptr) {}
    T * ptr;
};


class A {
    virtual Ptr<A> foo () {
        return Ptr<A>(NULL);
    }
};

class B : public A {
    virtual Ptr<B> foo () { // BAD! Ptr<B> is not compatable
        return Ptr<B>(NULL);
    }
};

Answer 1

您可以使用奇怪的重复模板来用模板函数返回替换虚拟函数重载。以下文章可能会有所帮助：

http://en.wikipedia.org/wiki/Curiously_recurring_template_pattern

另请检查下面的代码：

template <class C_>
class A_Base {
    Ptr<C_> foo() {
        return static_cast<C_*>(this)->foo_impl();
    }
}

class A : public A_Base<A> {
    Ptr<A> foo_impl() { return Ptr<A>(NULL); }
}

class B : public A_Base<B> {
   Ptr<B> foo_impl() { return Ptr<B>(NULL); }
}

Answer 2

根据标准：

重写函数的返回类型应与被重写函数的返回类型相同或与函数的类协变。如果函数 D::f 重写函数 B::f，则函数的返回类型在满足以下条件的情况下是协变的：

• 两者都是指向类的指针或对类的引用
• B::f 返回类型中的类与 D::f 返回类型中的类是同一类，或者是 D::f 返回类型中的类的明确直接或间接基类，并且可以在 D 中访问
• 指针或引用都具有相同的cv 限定和 D::f 返回类型中的类类型具有与 B::f 返回类型中的类类型相同或更少的 cv 限定。

因此，在您的示例中，返回类型并不是真正协变的（它们不是指针也不是引用），而且 Ptr 和 Ptr 是不相关的类型。

因此，保持 foo 为虚拟并在 A 中返回 Ptr 并在 B 中返回 Ptr 是不可能的。如果您可以/愿意放弃虚拟，那么您可以使用 Cem Kalyoncu 提案或其变体中的某些内容。

Answer 3

你可以尝试这样的事情：

template<class T> class Ptr
{
...
};

template<class T> class A
{
    virtual Ptr<T> foo();
};

class B : public A<B>
{
    virtual Ptr<B> foo();
};