C ++中的協變虛函數

Question

我嘗試了以下程序，但編譯器顯示錯誤。

#include <iostream>
class Base
{
    public:
        virtual Base& fun() const 
        {
            std::cout<<"fun() in Base\n";
            return *this;
        }
};
class Derived : public Base
{
    public:
         Derived& fun() const
        {
            std::cout<<"fun() in Derived\n";
            return *this;
        }
};
int main()
{
    Base* p=new Derived();
    p->fun();
    delete p;
    return 0;
}

編譯器錯誤：

[Error] invalid initialization of reference of type 'Base&' from expression of type 'const Base'
[Error] invalid initialization of reference of type 'Derived&' from expression of type 'const Derived'

為什么我會收到這些錯誤？
但是當我在兩個類中編寫以下函數程序時工作正常。

return (Base&)*this;      // write this line in Base class function
return (Derived&)*this    // write this line in Derived class function

上述2個陳述的含義是什么？
請幫我。

Answer 1

解：

在你fun成員函數中（例如，對於Base::fun和Derived::fun ），你必須刪除const限定符：

virtual Base& fun() 
{
  std::cout<<"fun() in Base\n";
  return *this;
}

或者將const引用返回給Base類對象。

virtual const Base& fun() const
{
  std::cout<<"fun() in Base\n";
  return *this;
}

現場演示

此外，您必須至少為您的Base類定義一個虛擬析構函數，以確保以正確的順序激發析構函數。

說明：

根據標准§9.3.2 this指針[class.this] ：

在非靜態（9.3）成員函數的主體中，關鍵字this是一個prvalue表達式，其值是調用該函數的對象的地址。 所述類型的this在一個的成員函數class X是X* 。 如果成員函數聲明為const的類型， this是const X* ，如果成員函數聲明為volatile的類型， this是volatile X* ，如果成員函數聲明為const volatile的類型， this是const volatile X* 。 [注意： 因此在const成員函數中，調用函數的對象是通過const訪問路徑訪問的。 - 結束說明]

因此，解釋上面的內容，在const成員函數中this是const因此將其作為非const引用返回會丟棄其const限定符，因此編譯器會正確地抱怨。

Answer 2

const關鍵字in

virtual Base& fun() const 

...使this成一個指向const的方法內的對象。 問題是你正在嘗試使用

return *this;

...並從返回Base&的方法返回它，從而刪除const 。

要么你需要刪除const在你的宣言，使this不是指向一個const對象，或者您需要聲明返回方法const Base& 。

Answer 3

當您在變量聲明中或在函數的返回類型上編寫const時，它意味着“此值是只讀的，因此不允許任何人更改它”。 當你在函數聲明中的一個參數上寫const時，它意味着“這個函數不會改變這個值”。 當你在成員函數（方法）聲明的末尾寫const時，它意味着“這個成員函數不會改變它被調用的對象”。

編譯器的一個工作是確保遵守這些const聲明。 特別是，編譯器不允許您執行以下任何操作。

• 更改已聲明為const的變量的值。
• 如果參數聲明為const ，則將參數的值更改為const 。
• 通過一個已經聲明為一個變量的值const到一個函數，通過引用或指針，因為這不是聲明為參數const 。
• 在已聲明為const的變量上調用沒有最終const聲明的成員函數。

第三個限制的原因是，如果聲明了一個函數而沒有在其中一個參數上使用const聲明，那么編譯器將不會阻止它更改相應參數的值。 如果你可以將const變量傳遞給這樣的函數，那么編譯器將無法保證其值不會改變。 因此，編譯器不會讓你傳入一個const變量。

第四個限制的原因是，如果在結尾處聲明了沒有 const聲明的成員函數，則編譯器不會阻止它更改調用它的對象的值。 如果你可以在const對象上調用這樣的函數，那么編譯器將無法保證其值不會改變。

因此，如果您編寫的函數不會更改其參數之一（通過引用參數或指針參數）引用的值，那么最好將const添加到聲明中。 這樣，就可以調用函數，通過引用或指針傳入const變量。 同樣，如果你的成員函數沒有改變調用它的對象的值，那么最好在聲明的末尾添加const 。

但是在您的特定示例中，您已將const聲明放在成員函數的末尾，該成員函數返回對調用它的對象的引用，但沒有在返回的引用上使用const聲明。 這意味着可以在const對象上調用此成員函數，將結果分配給非const變量，然后通過該變量更改其值。 這打破了const規則。

為了使這項工作，你有三個選擇。

• 使函數返回值而不是引用。
• 使函數返回一個const引用（即，在函數聲明的開頭添加單詞const ）。
• 從const聲明的末尾刪除const聲明。