协变返回类型、常量和不完整类

Question

此代码在 g++ 6.1 下编译成功，但使用 clang 3.8 时出错：

class C;

class Base {
public:
  virtual const C *getC();
};

class Derived : public Base {
public:
  virtual       C *getC();
};

clang报错如下：

$ dev/compilers/linux-x86_64-2.12.2/clang3.8/bin/clang++ -Wall -c testcovariantreturn.cxx
testcovariantreturn.cxx:10:20: error: return type of virtual function 'getC' is not covariant with the return type of the function it overrides ('C' is incomplete)

如果类 C 是完全定义的而不是前向声明的，则没有错误。我的理解是，在覆盖虚拟方法时，协变允许“较小”的 cv 限定（即，从返回类型中删除 const）。

clang 是否正确/允许需要完整的类型，如果是，为什么？有 C 的定义可用如何改变这里的任何东西？

这并不完全是学术性的，在大型代码库中我不愿意添加不必要的包含，我们尝试将声明作为标准做法。

Answer 1

这是 clang 3.8 的错误，特别是 26297。来自 [class.virtual]，来自 N4594 的措辞：

重写函数的返回类型应与重写函数的返回类型相同 或 协变 与函数的类。如果函数 D::f 覆盖函数 B::f，则返回类型 如果满足以下条件，则这些函数是协变的： (7.1) — 都是指向类的指针，都是指向类的左值引用，或者都是指向类的右值引用 课程
(7.2)——B::f返回类型中的类与D::f返回类型中的类是同一个类，或者是 D::f返回类型中类的明确且可访问的直接或间接基类
(7.3) — 指针或引用都具有相同的 cv 限定和 D::f 返回类型中的类类型 与B::f的返回类型中的类类型具有相同或更少的cv-qualification。

具有B::f return C const* 和 D::f return C* 符合所有这些要求（指针都不是 cv 限定的，D::f 的类类型比基类更少 cv 限定），因此应该允许。

对完整性没有要求； C 不需要完整即可检查这些标准。

Answer 2

我也发现您的代码没有任何问题。它可以使用 clang 的 head 版本和我尝试过的所有编译器进行编译，除了 clang 3.8 和更早版本。

Live demo

相关标准文本：

10.3 注释 8：

如果 D::f 的协变返回类型中的类类型不同于 B::f 的返回类型中的类类型应为 完成在 D::f 的声明点 or 应该是类 D型。

协变方法的类类型必须相同或 完整，但据我了解，仍会考虑 const/volatile 差异 相同的类类型，使您的示例合法。