C++中Covariant返回值類(lèi)型詳解
前言
C++中當(dāng)子類(lèi)覆寫(xiě)（override)父類(lèi)虛函數(shù)時(shí)，子類(lèi)函數(shù)的返回值類(lèi)型可以和父類(lèi)函數(shù)的返回值類(lèi)型不一致嗎？
先說(shuō)結(jié)論：可以，但當(dāng)且僅當(dāng)它們的返回值類(lèi)型是協(xié)變返回值類(lèi)型（Covariant）時(shí)可以。C++中g(shù)cc從3.4開(kāi)始支持這一特性。
什么是協(xié)變返回值類(lèi)型（Covariant）
函數(shù)的協(xié)變返回值類(lèi)型指的是子類(lèi)中的成員函數(shù)的返回值類(lèi)型不必嚴(yán)格等同與該函數(shù)所重寫(xiě)的父類(lèi)中的函數(shù)的返回值類(lèi)型，而可以是更 “狹窄” 的類(lèi)型。C++/Java等面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言均支持協(xié)變返回值類(lèi)型。
例子：
class Shape {
public:
virtual ~Shape() { }
virtual Shape* clone() const = 0; // Uses the copy constructor
virtual Shape* create() const = 0; // Uses the default constructor
};
class Circle : public Shape {
public:
Circle* clone() const; // Covariant Return Types; see below
Circle* create() const; // Covariant Return Types; see below
};
Circle* Circle::clone() const { return new Circle(*this); }
Circle* Circle::create() const { return new Circle(); }C++中不支持virtual constructor，因?yàn)椋?/strong>
- 創(chuàng)建對(duì)象時(shí)需要知道對(duì)象的完整信息
- 虛函數(shù)機(jī)制也決定了對(duì)象尚未創(chuàng)建時(shí)，類(lèi)的virtual table或許還不存在
- 我們不可能有指向virtual constructor的指針
但是我們可以通過(guò)上面的代碼實(shí)現(xiàn)類(lèi)似的想法，如果我們擁有指向?qū)ο蟮闹羔槪?/strong>
- 通過(guò)clone()調(diào)用對(duì)象的拷貝構(gòu)造函數(shù)，復(fù)制當(dāng)前的對(duì)象
- 通過(guò)create()調(diào)用默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，創(chuàng)建新的對(duì)象
比如下面的使用場(chǎng)景：
void userCode(Shape* s)
{
Shape* s2 = s->clone();
Shape* s3 = s->create();
// ...
delete s2;
delete s3;
}如果指針指向的是基類(lèi)對(duì)象，調(diào)用上述函數(shù)時(shí)返回的就是指向基類(lèi)對(duì)象的指針并賦值給s2/s3，如果指針指向的是子類(lèi)對(duì)象，調(diào)用上述函數(shù)時(shí)返回的就是指向子類(lèi)對(duì)象的指針并賦值給s2/s3。
協(xié)變返回值類(lèi)型（Covariant）的作用
協(xié)變返回類(lèi)型到底有什么用呢，編譯器為什么要支持這種語(yǔ)法？如果編譯器不支持，上面的例子將只能寫(xiě)成如下這樣：
class Shape {
public:
virtual ~Shape() { }
virtual Shape* clone() const = 0; // Uses the copy constructor
virtual Shape* create() const = 0; // Uses the default constructor
};
class Circle : public Shape {
public:
Shape* clone() const; // Covariant Return Types; see below
Shape* create() const; // Covariant Return Types; see below
};
Shape* Circle::clone() const { return new Circle(*this); }
Shape* Circle::create() const { return new Circle(); }這樣上面的userCode函數(shù)將不能通過(guò)編譯，上面調(diào)用clone函數(shù)部分將不得不改寫(xiě)成下面這樣：
void userCode(Shape* s)
{
Shape* s2 = s->clone();
Circle* c = dynamic_cast<Circle*>(s2);
if (c != NULL) {
// c point to Circle
} else {
if (s2 != NULL) {
// s2 point to base Shape
}
}
}
// ...
delete s2;
}通過(guò)if/else分支來(lái)判斷s是指向子類(lèi)Circle還是指向基類(lèi)Shape，失去了動(dòng)態(tài)綁定的意義。
到此這篇關(guān)于C++中Covariant返回值類(lèi)型詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++ Covariant內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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