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VanechikSpace
Asked:2022-04-24 23:00:04 +0800 CST2022-04-24 23:00:04 +0800 CST

协变返回类型

  • 772

为什么这个代码：

#include <iostream>
 
class Parent
{
public:
    virtual Parent* getThis() { std::cout << "called Parent::getThis()\n"; return this; }
    void printType() { std::cout << "returned a Parent\n"; }
};
 
class Child : public Parent
{
public:
    virtual Child* getThis() { std::cout << "called Child::getThis()\n";  return this; }
    void printType() { std::cout << "returned a Child\n"; }
};
 
int main()
{
    Child ch;
    Parent *p = &ch;
    ch.getThis()->printType(); 
    p->getThis()->printType();
}

它会产生以下结果吗？

called Child::getThis()
returned a Child
called Child::getThis()
returned a Parent

实际上，在最后一行应该显示returned a Child它，因为它p->getThis()返回一个指向Child

c++

3 个回答

  1. Best Answer

    首先，值得了解的是，对象有静态类型，也有动态类型。静态类型在编译时设置，动态类型在程序执行期间定义。

    例如，指向声明为Parent* p;具有静态类型的基类的指针Parent*。动态类型可以与静态类型相同，也可以指向派生类型，例如Child*. 调用特定指针的成员函数的选择基于函数的虚拟性。如果函数声明为虚拟，则使用对象的动态类型；如果函数不是虚拟的，则使用对象的静态类型。

    为了方便进一步阅读，我将在此处引用您的部分代码：

    Child ch;
Parent *p = &ch;
ch.getThis()->printType(); 
p->getThis()->printType();

    当被调用ch.getThis()->printType();时，第一部分，即 ch.getThis()有一个静态类型Child*，因为 在编译时很明显正在使用派生类函数Child。这意味着后续调用->printType()将准确调用派生类的函数（尽管printType它不是虚拟的）并显示字符串"returned a Child"。

    当被调用p->getThis()->printType();时，第一部分，即p->getThis()具有静态类型Parent*，因为 函数返回的类型Parent::getThis()是Parent*. 在这种情况下，动态类型将是Child*，因为 p指向派生类的对象，被调用的函数getThis()是虚函数。但如前所述，对于非虚函数，动态类型不起作用，重要的是静态类型。因此，最终调用->printType()从基类中准确选择函数并输出"returned a Parent"。

    • 4

  2. 在您的情况下， getThis() 是一个虚函数，而 printType 不是，因此它不会重叠。

    对于您期望的行为，您也需要将其设为虚拟。试试这样：

    class Parent
{
public:
    virtual Parent* getThis() { std::cout << "called Parent::getThis()\n"; return this; }
    virtual void printType() { std::cout << "returned a Parent\n"; }
};

class Child : public Parent
{
public:
    virtual Child* getThis() { std::cout << "called Child::getThis()\n";  return this; }
    virtual void printType() { std::cout << "returned a Child\n"; }
};

int main()
{
    Child ch;
    Parent *p = &ch;
    ch.getThis()->printType();
    p->getThis()->printType();
}

    我的结论：

    called Child::getThis()
returned a Child
called Child::getThis()
returned a Child
    • 1

  3. Parent*基类指针指向它的继任者并不重要 。每种类型都有自己的成员函数，只有它的成员函数才能通过指向该类型的指针来调用。例外是虚函数，它提供运行时多态性，这是您所期望的行为。但是成员函数Parent::printType不是虚拟的（指向隐式存储对象的虚拟函数的指针不能指向它）。如果您对getThis返回的内容感到困惑，请Child*小心：

    这条线 p->getThis()->printType();是一样的

    ch.getThis();
Parent* temp = &ch; 
temp->printType();

    因为 getThis 在任何情况下都应该返回Parent*，但是由于派生类中的多态性和覆盖，你得到了 Child*，但它仍然被视为 Parent*（当被覆盖时，返回类型不会改变）

    但是，对我来说，你认为应该发生这样的事情：

    std::cout << "called Child::getThis()\n";
Child* temp = &ch;
temp->printType();
    • 1

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