如何从虚函数返回泛型派生类？

Question

我正在编写一个创建和操作形状的程序。 我遇到问题的代码部分如下，特别是多边形类中虚函数的返回类型。 （这已经减少了紧凑性）

    class polygon{
    public:
    virtual ~polygon(){};
    virtual class polygon translate() {};
    };

    class Itriangle : public matrix, polygon{  
   private:
      vector <matrix> vertices;  // vector of matrices 
      double centrex;
      double centrey;
      double sides;
   public:
   //Constructors (default/p const(points)/p const(centre and lengths))
   Itriangle(){};

   //Destructor
   ~Itriangle(){};

   //Functions from interface

   Itriangle translate(class matrix &m){
      . . .
   Itriangle translated (transCx, transCy, a, b, c);
       return translated ;
   } 

然后我继续从多边形类派生其他几个形状。

我遇到的问题是我希望translate函数能够返回从polygon派生的任何类。

我试图使用点和模板，但我不确定两者。

任何帮助都会很棒。

Answer 1

你指的是一种叫做协变回归类型的概念。

由于函数的返回类型不是其签名的一部分，因此只要是指针或引用，就可以在多态方法中返回基类返回类型的派生类型。

在你的情况下，Itriangle的指针（或引用）。

class polygon {
public:
    polygon *translate(class matrix &m) {
       return new polygon(...);
    }
};

class Itriangle : public matrix, polygon {
public:
    Itriangle *translate(class matrix &m) {
       return new Itriangle(...);
    }
};

请注意，如果要将其返回，则无法在translate方法的堆栈中创建它。 意思是，你必须使用new来分配它。

一般来说，也可以通过引用来实现这一点，但在你的情况下，因为ITriange是在translate(...)方法中创建的，所以它会有问题（无论是在堆栈上创建还是引用都指向未分配的内存，或者它在堆上分配，没有人知道它需要被删除，因为它是一个参考）。
例如，如果您要返回该类的成员，那么您将能够使用引用。

---

我已经创建了一个虚拟应用程序供您查看它的实际应用：

#include <iostream>

using namespace std;

class polygon {
public:
    virtual polygon *translate(int x) {
        cout << "polygon!" << endl;
       return new polygon();
    }
};

class Itriangle : public polygon {
public:
    Itriangle *translate(int x) {
        cout << "triangle!" << endl;
       return new Itriangle();
    }
};

int main() {
    polygon p;
    Itriangle t;
    polygon &pt = t;

    p.translate(1);
    t.translate(2);
    pt.translate(3);
}

这打印：

多边形！
三角形！
三角形！

---

顺便说一句，我注意到你的代码中有错误 。

你的Itriangle定义如下：

class Itriangle : public matrix, polygon {
    ...
};

这意味着你私下继承多边形。 这很少是你想做的事情。
我在猜你：

class Itriangle : public matrix, public polygon {
    ...
};