C++：用不同的返回类型模板化一个虚方法

Question

我正在尝试编写一个包含几个非常相似的虚拟方法的基类，我希望使用模板来减少重复：

class CPU {
    template<typename T>
    T getRegister(unsigned int which) {
        /** Returns value of specified register.
         */
        return *(T*)this->getRegisters()[which].data;
    };
    virtual  int16_t getRegister(unsigned int which);
    virtual uint16_t getRegister(unsigned int which);
    virtual  int32_t getRegister(unsigned int which);
    virtual uint32_t getRegister(unsigned int which);
    //etc...
};

class Z80: public CPU: { ... };
Z80 myCPU;
printf("Register 0 = 0x%04X\n", myCPU.getRegister<uint16_t>(0));

目标是让各个 CPU 能够定义自己的 getRegister() 或使用在 CPU 基类中定义的那个。

如果可能的话，我不确定正确的语法是什么？

与我找到的大多数答案不同的关键点：

• 类本身不是模板
• 方法是虚拟的

Answer 1

我去寻找一个副本，但找不到一个...我确定有一个，但我输入的内容都找不到。

C++ 不允许具有相同签名 [1] 的两个函数具有不同的返回类型。编译器需要直接从函数签名中知道返回类型。

有几种不同的方法可以解决这种特殊情况：

1) 声明不同的函数：

 virtual  int16_t getRegisterS16(unsigned int which);
 virtual uint16_t getRegisterU16(unsigned int which);
 virtual  int32_t getRegisterS32(unsigned int which);
 virtual uint32_t getRegisterU32(unsigned int which);

2) 使用间接类型：

virtual void getRegister(unsigned int which, int16_t &value);
virtual void getRegisterU16(unsigned int which, uint16_t &value);
...

3) 使用模板为 CPU 设置固定的寄存器大小：

template<typename T>
class CPU {
    T getRegister(unsigned int which) {
      ... 
    }
};

我还要在这里指出，对于 99% 的 CPU 操作，有符号和无符号数学是相同的。它只是比较不同的操作[至少在相当现代的 CPU 中，您可以期望在现代 x86 或 ARM 处理器上执行数学运算，而不是在简单的数学步骤中单独模拟每个位]

[1] 签名是名称、参数类型和成员函数，无论它是否是const - 我认为可能还有一两件事，但这些是主要的。