覆盖虚函数协变返回类型（两个指针）

Question

我正在尝试覆盖基类函数。派生类型和基类型都返回指针，因此根据我在 google 和 stackoverflow 上阅读的一些帖子，它应该是协变的。

但是在 MSVC2013 中为以下课程：

class PSBaseObject
{
    public:
        PSBaseObject() {}
        virtual ~PSBaseObject() {}

        virtual void* data() { return this; }
        virtual const void* data() const { return this; }
};

template<typename T>
class PSObject : public PSBaseObject
{
    private:
        T* data_;

    public:
        PSObject(T* object) : data_(object) {}
        ~PSObject() { delete data_; }

        T* data() { return data_; }
        const T* data() const { return data_; }
};

我收到一个错误：

'PSObject<data>::data': overriding virtual function return type differs and is not covariant from 'PSBaseObject::data'

其中数据的定义和使用如下：

typedef struct
{
    void* hFileMap;
    void* pData;
    std::size_t size; 
} data;

data* info = new data();

auto ptr = new PSObject<data>(info);

为什么它不是协变的？

任何想法我在MSVC2013 做错了什么？代码在g++ 4.8.1 中编译并运行良好。

Answer 1

MSVC 是对的； void* 与 T* 不协变。引用标准（10.3 [class.virtual]，第 7 节）：

覆盖函数的返回类型应与被覆盖函数的返回类型相同 函数或与函数的类协变。如果函数 D::f 覆盖函数 B::f，则 如果满足以下条件，则函数的返回类型是协变的：

——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 类

——B::f返回类型中的类与D::f返回类型中的类相同，或者是 D::f的返回类型中类的明确且可访问的直接或间接基类

— 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。

void 不是T (= data) 的基类，因此返回类型不是协变的。

---

那么为什么会有这条规则呢？好吧，这个想法是，如果你有

struct B {
    virtual U* f();
};

struct D : B {
    virtual V* f();
};

B* b1 = new B();
B* b2 = new D();
U* u1 = b1->f();
U* u2 = b2->f();

b1->f() 将调用B::f，它返回U*。但是b2->f() 将调用D::f，它返回V*。 V 必须从 U 派生，以便从 D::f 返回的 V* 始终可以转换为 U*。

现在，在这种情况下允许U 为void 是合理，因为任何指向对象类型的指针都可以转换为void*，即使void 不是任何东西的基类。但标准并没有要求允许。

标准还说（1.4 [intro.compliance]，第 8 段），

一个符合标准的实现可以有扩展（包括额外的库函数），只要他们这样做 不改变任何格式良好的程序的行为。诊断程序需要实现 使用根据本国际标准格式错误的扩展。然而，这样做之后， 他们可以编译和执行这样的程序。

所以 g++ 没有错。允许U 成为void 是一个扩展，它不会改变任何格式良好的程序的行为，并且当您尝试编译时，g++ 确实会发出警告这段代码。

Answer 2

在这种情况下 gcc 是错误的，而 VS 在拒绝代码方面是正确的。该标准在 10.3/7 中对此进行了处理，其中定义了 covariant 的含义。该定义要求两种返回类型都是指向类的指针或引用。由于void 不是类，因此您提供的代码不会显示协方差。

Gcc 错误地接受了代码。

Answer 3

MSVC2013 是对的。

什么时候打电话

  ptr->data();

编译器不知道使用什么方法，可能是PSBaseObject::data() 或PSObject<data>::data();

所以你需要修正你的设计。