返回“this”的多态性派生的，来自 C++ 中的基类

Question

C++ 中的多态性存在一些问题。我正在尝试创建一个相当奇怪的语法来初始化类，但当我从基类方法返回“this”时，我似乎丢失了新创建的派生类。

在下面的伪代码中，我需要让 Base::initWithPuppies() 能够执行一些默认操作并返回它所调用的派生类。

我想要这样的语法：

Bar *baz = (new Bar)->initWithPuppies();

最好不使用模板并需要像这样进行转换：

initWithPuppies<Bar *>();

是的，我知道这很奇怪。但这是有原因的，“最佳实践”不适用于这种情况。将此视为“假设”。我知道你可能应该：

Bar *baz = new Bar;
baz->initWithPuppies();

但我需要以前的语法。

伪代码：

class Base
{
    // Kittens
};

class Foo : public Base
{
  public:
    Base * initWithPuppies();
    virtual void test() = 0;
};

Base * Foo::initWithPuppies()
{
    // Call to derived works
    this->test();

    return this;
}

class Bar : public Foo
{
  public:
    void test();
};

void Bar::test()
{
    std::cout << "It Works!" << std::endl;
}

// Preferred syntax
// This gives "cannot convert from 'Base *' to 'Bar *' "
Bar *baz = (new Bar)->initWithPuppies();

baz->test();

/*------------------------------------------*/

// This gives " 'test' : is not a member of 'Base' "
Base *baz = (new Bar)->initWithPuppies();

baz->test();

/*------------------------------------------*/

// This gives "Base is not a polymorphic type"
UIBar *man = dynamic_cast<UIBar *>((new UIBar)->initWithFrame());

baz->test();

编辑：

如果以某种方式可能有这种语法：

Bar *baz = (Bar::create())->initWithPuppies();

那就更好了，但我不知道如何在基类中创建派生类的新实例没有类型转换：

Bar *baz = (Bar::create<Bar *>())->initWithPuppies();

我的答案：（在 8 小时内无法回答我自己的问题）

尽管 Nicol Bolas 是正确的，并且正如我所说，我想要使用的语法是不好的做法，如果您确实需要使用与我类似的语法（不要问...）那么你可以这样做：

class Base
{
    // Kittens
};

class Foo : public Base
{
  public:
    virtual void test() = 0;
  private:
    void _initWithPuppies();
};

void Foo::initWithPuppies()
{
    // Do shit
}

class Bar : public Foo
{
  public:
    Bar * initWithPuppies();
    void test();
};

Bar * Bar::initWithPuppies()
{
    this->_initWithPuppies();

    return this;    
}

void Bar::test()
{
    std::cout << "It Works!" << std::endl;
}


Bar *baz = (new Bar)->initWithPuppies();

baz->test();

Answer 1

我想要这样的语法：

Bar *baz = (new Bar)->initWithPuppies();

好的，就到此为止。这不是您想要的语法。 C++ 中存在构造函数是有充分理由的，除非您有充分理由规避它们，否则您应该使用它们。

如果由于某种原因无法使用构造函数，请使用工厂函数：

Bar *baz = Bar::initWithPuppies();

它将执行对象的分配和初始化，因此您不必直接使用 new 。

至于错误的原因，是因为你不能隐式上转换。根据继承的本质，所有 Bar 对象也是 Base 对象。因此，C++ 会将指向派生类的指针隐式转换为指向基类的指针。反之则不然：Base 类并非自动成为所有Bar 类。因此，当您尝试向上转换继承层次结构时，C++ 将理所当然地给出一个错误。

您必须显式使用 dynamic_cast 来执行此类转换。您可以使用 C 风格的强制转换或 static_cast，但只有当您绝对确定类型是您所期望的类型时，它们才会起作用。

Answer 2

您可能会发现 C++ 对协变返回类型的支持很有用。这意味着，如果在基类中定义一个返回 Base * 类型对象的函数，则可以重写该方法以使其返回 Base* 或任何类型的对象。指向Base派生类的指针。例如，这段代码是完全合法的：

class Base {
public:
    virtual ~Base() {} // Polymorphic classes need virtual destructors!
    virtual Base* initWithPuppies() = 0;
}

class Derived: public Base {
public:
    /* Note that the return type is Derived*, but it's still an override! */
    virtual Derived* initWithPuppies() {
        return this;
    }
}

/* Perfectly legal code; Derived::initWithPuppies() returns a Derived* */
Derived* d = (new Derived)->initWithPuppies();

希望这有帮助！