覆盖子类中的返回类型答案

【问题标题】：Overriding return type in child class覆盖子类中的返回类型
【发布时间】：2017-03-20 13:52:31
【问题描述】：

给出的是类IPrinterManager 及其子类ColorPrinterManager。 ColorPrinter 是 AbstractPrinter 的子类。编译中止并显示消息ColorPrinterManager::print is not a covariant of IPrinterManager::print。我该如何解决这个问题？

class IPrinterManager
{
public:

   virtual std::vector<std::shared_ptr<AbstractPrinter>>* print(std::string text) = 0;

};

class ColorPrinterManager : public IPrinterManager
{
public:

   std::vector<std::shared_ptr<ColorPrinter>>* print(std::string text);

};

【问题讨论】：

标签： c++ pointers inheritance polymorphism virtual

【解决方案1】：

您需要返回std::vector<std::shared_ptr<AbstractPrinter>>*。没有办法绕过它。您仍然可以通过 ColorPrinter 指针填充它。

协变返回类型允许您指定更派生的类型，作为虚函数的返回类型。但是vectors 的指针没有这样的关系。

另外，考虑按值返回。借助 NRVO 和移动语义，向量非常擅长有效地管理其资源。

【讨论】：

但我想强制只能退回彩色打印机。没有其他办法吗？
@user1056903，您的实施就是您执行的方式，客户不必关心。如果您想这样做是因为 AbstractPrinter 没有提供足够的界面来使用，您需要重新考虑您的设计。

【解决方案2】：

ColorPrinter 可能派生自 AbstractPrinter，但 shared_ptr<ColorPrinter> 不是派生自 shared_ptr<AbstractPrinter> 并且 vector<shared_ptr<ColorPrinter>> 不是派生自 vector<shared_ptr<AbstractPrinter>>。所以你的 print 函数不是协变的。

您需要坚持使用vector<shared_ptr<AbstractPrinter>>。当然，如果你有类似的代码

ColorPrinterManager pm;
auto v = pm.print(string("bla"));
for(auto &s : v) {
    // This gives you the AbstractPrinter
    auto p = s.get();
    // If you called ColorPrinterManager you know that all printers are ColorPrinter
    auto p2 = dynamic_cast<ColorPrinter*>(p);
}

【讨论】：

【解决方案3】：

如果您在这里确实需要协变返回类型，一种方法是在打印机容器旁边定义打印机容器的并行层次结构，并使用它来代替std::vector。

// printers
class AbstractPrinter { ...

class ColourPrinter : public AbstractPrinter { ...

// printer collections
class AbstractPrinterCollection {
      public: virtual AbstractPrinter* get(int i) = 0; ...

class ColourPrinterCollection : public AbstractPrinterCollection {
      public: ColourPrinter* get(int i) override { ... }
      private: std::vector<std::shared_ptr<ColourPrinter>> vec; ...

注意 1：get 返回常规指针，而不是共享指针。这是因为我们需要它具有协变返回类型，并且它不适用于智能指针。（有办法绕过它）。

注2：只有整个层次结构中的叶子类有数据成员（就像一个带有实际打印机的实际容器），基类和中间类将数据委托给叶子，并且可能是完全抽象的。

注意 3：AbstractPrinterCollection 中没有 put（叶类中可能有 put）。

注4：这相当麻烦。考虑使print 非虚拟（并按值返回）。

【讨论】：