C++ 继承方法但返回类型错误（自动转换？typeid(*this) ？）

Question

我有一个带有返回类对象的方法的 BaseClass，我有一个 DerivedClass。 现在，当我有一个 DerivedClass 对象并调用 BaseClass 中定义的方法时，返回值是 ob 类型 BaseClass，不幸的是不是 DerivedClass 类型。

class BaseClass {
public:
  typeof(*this) myMethod1() {return *this;} // nice if that would work
  BaseClass& myMethod2() {return *this;}
  BaseClass myMethod3() {return BaseClass();}
};
class DerivedClass : public BaseClass {};

DerivedClass tmp;
tmp.myMethod1();
tmp.myMethod2();
tmp.myMethod3();
// all three methods should return an object of type DerivedClass,
// but really they return an object of type BaseClass

所以我希望实现的是使用超类的方法，但使用派生类的返回类型（自动转换？）。 myMethod1() 是我唯一能想到的，但它不起作用。

我已经搜索过，但没有找到任何令人满意的东西。

Answer 1

您想使用CRTP（ http://en.wikipedia.org/wiki/Curiously_recurring_template_pattern ）模式：

template <class Derived>
class BaseClass {
public:
  Derived *myMethod1() {return static_cast<Derived *>(this);}
  Derived& myMethod2() {return static_cast<Derived&>(*this);}
};
class DerivedClass : public BaseClass<DerivedClass> {};

DerivedClass tmp;
tmp.myMethod1();
tmp.myMethod2();

Answer 2

只需使用协变返回类型规则，即可完成。

重述它：如果通过指针或引用返回，则覆盖可以显式地具有从基类中返回的类型派生的返回类型，并且它是有效的虚拟覆盖。

10.3虚函数§7

重写函数的返回类型应与重写函数的返回类型相同，或者与函数类的协变相同。 如果函数D :: f覆盖函数B :: f，则函数的返回类型如果满足以下条件则是协变的：
- 两者都是指向类的指针，都是对类的左值引用，或者两者都是对类112的右值引用
- 返回类型B :: f中的类与D :: f的返回类型中的类相同，或者是D类的返回类型中类的明确且可访问的直接或间接基类： ：F
- 指针或引用都具有相同的cv限定，并且返回类型D :: f中的类类型具有与B :: f的返回类型中的类类型相同的cv-qualification或更少的cv-qualification。

如果您实际上不想将其设置为虚拟，则可以在派生类中定义函数并回调基类。

如果您有多个派生类，则可以考虑使用CRTP使其更快：

template <class X>
struct CRTP : BaseClass {
  X& myMethod1() {return static_cast<X&>(*this;)} // covariant maybe-virtual
  X& myMethod2() {return static_cast<X&>(*this;)} // covariant maybe-virtual
  X myMethod3() {return X();} // Not virtual
};
struct DerivedClass1 : CRTP<DerivedClass1> {};
struct DerivedClass2 : CRTP<DerivedClass2> {};
struct DerivedClass3 : CRTP<DerivedClass3> {};

Answer 3

我不能评论你的回答，虽然这应该是评论而不是答案..但无论如何。 我首先要说我对此不太确定，但我认为您使用“从基础到派生”构造函数的解决方案有几个问题。

首先，如果您的 DerivedClass 中有任何不是 BaseClass 成员的成员，那么在DerivedClass(const BaseClass& src)时，这些成员将被初始化为其默认值。 这通常不是问题，但是当您使用

DerivedClass someObject = ++someDerivedClassObject;

编译器可能将其称为：

DerivedClass someObject = DerivedClass(++((BaseClass)someDerivedObject));

其次，由于这是创建一个新对象，如果您将 DerivedClass 对象按引用或按地址传递给某个函数并期望产生副作用，则可能会得到意想不到的结果，因为++创建了一个新对象。 但是，如果您有后缀增量（ operator++(int) ），这可能正是您正在寻找的行为。

这个帖子中已经给出的答案是我自己推荐的。 不确定“您的基类已经是模板”是什么意思。

附注。 正如我所说，根据 Stack Overflow 的规则，这不是一个好的答案，但我刚刚创建了一个帐户，所以我无法评论其他人的答案.. 也许有人可以确认并移动这个？

Answer 4

谢谢你的回答。 也许我的问题不够明确，但我可以通过添加另一个构造函数来解决我自己的问题。

澄清一下：我的BaseClass有一个成员方法操作符+（）和DerivedClass（没有那个成员方法）。 现在当我调用DerivedClass'运算符+（）时，返回类型是BaseClass。 我可以简单地将运算符+（）添加到DerivedClass，但是，添加接受超类型参数（此处为BaseClass）的Copy-Constructor解决了问题并且返回类型自动变为正确：

DerivedClass(const BaseClass& src) : BaseClass(src) {}