Подтвердить что ты не робот

Как я могу использовать ковариантные типы возврата с помощью интеллектуальных указателей?

У меня есть такой код:

class RetInterface {...}

class Ret1: public RetInterface {...}

class AInterface
{
  public:
     virtual boost::shared_ptr<RetInterface> get_r() const = 0;
     ...
};

class A1: public AInterface
{
  public:
     boost::shared_ptr<Ret1> get_r() const {...}
     ...
};

Этот код не компилируется.

В визуальной студии это поднимает

C2555: переопределение типа возвращаемой виртуальной функции отличается и не является ковариантным

Если я не использую boost::shared_ptr но возвращаю необработанные указатели, код компилируется (я понимаю, это связано с ковариантными типами возврата в C++). Я вижу проблему в том, что boost::shared_ptr из Ret1 не является производным от boost::shared_ptr из RetInterface. Но я хочу вернуть boost::shared_ptr из Ret1 для использования в других классах, иначе я должен привести приведенное значение после возврата.

  1. Я делаю что-то неправильно?
  2. Если нет, то почему язык таков - он должен быть расширяемым для обработки преобразования между умными указателями в этом сценарии? Есть ли желательный обходной путь?
4b9b3361

ОТВЕТЫ

Ответ 1

Во-первых, это действительно то, как это работает в С++: тип возврата виртуальной функции в производном классе должен быть таким же, как в базовом классе. Существует специальное исключение, что функция, возвращающая ссылку/указатель на некоторый класс X, может быть переопределена функцией, которая возвращает ссылку/указатель на класс, который происходит от X, но, как вы заметили, это не позволяет использовать интеллектуальные указатели (например, shared_ptr), только для простых указателей.

Если ваш интерфейс RetInterface является достаточно полным, вам не нужно будет знать фактический возвращаемый тип в вызывающем коде. В общем, это не имеет никакого смысла: причина get_r - это функция virtual, в первую очередь, потому что вы будете называть ее указателем или ссылкой на базовый класс AInterface, и в этом случае вы можете Не знаю, какой тип возвращаемого производного класса. Если вы вызываете это с помощью фактической ссылки A1, вы можете просто создать отдельную функцию get_r1 в A1, которая сделает то, что вам нужно.

class A1: public AInterface
{
  public:
     boost::shared_ptr<RetInterface> get_r() const
     {
         return get_r1();
     }
     boost::shared_ptr<Ret1> get_r1() const {...}
     ...
};

В качестве альтернативы вы можете использовать шаблон посетителя или что-то вроде метода Dynamic Double Dispatch для передачи обратного вызова в возвращаемый объект, который затем может вызывают обратный вызов с правильным типом.

Ответ 2

Вы не можете изменять типы возвращаемых данных (для типов без указателей, без ссылок) при перегрузке в С++. A1::get_r должен возвращать boost::shared_ptr<RetInterface>.

У Энтони Уильямса хороший всеобъемлющий ответ .

Ответ 3

Как насчет этого решения:

template<typename Derived, typename Base>
class SharedCovariant : public shared_ptr<Base>
{
public:

typedef Base BaseOf;

SharedCovariant(shared_ptr<Base> & container) :
    shared_ptr<Base>(container)
{
}

shared_ptr<Derived> operator ->()
{
    return boost::dynamic_pointer_cast<Derived>(*this);
}
};

например:

struct A {};

struct B : A {};

struct Test
{
    shared_ptr<A> get() {return a_; }

    shared_ptr<A> a_;
};

typedef SharedCovariant<B,A> SharedBFromA;

struct TestDerived : Test
{
    SharedBFromA get() { return a_; }
};

Ответ 4

Вот моя попытка:

template<class T>
class Child : public T
{
public:
    typedef T Parent;
};

template<typename _T>
class has_parent
{
private:
    typedef char                        One;
    typedef struct { char array[2]; }   Two;

    template<typename _C>
    static One test(typename _C::Parent *);
    template<typename _C>
    static Two test(...);

public:
    enum { value = (sizeof(test<_T>(nullptr)) == sizeof(One)) };
};

class A
{
public :
   virtual void print() = 0;
};

class B : public Child<A>
{
public:
   void print() override
   {
       printf("toto \n");
   }
};

template<class T, bool hasParent = has_parent<T>::value>
class ICovariantSharedPtr;

template<class T>
class ICovariantSharedPtr<T, true> : public ICovariantSharedPtr<typename T::Parent>
{
public:
   T * get() override = 0;
};

template<class T>
class ICovariantSharedPtr<T, false>
{
public:
    virtual T * get() = 0;
};

template<class T>
class CovariantSharedPtr : public ICovariantSharedPtr<T>
{
public:
    CovariantSharedPtr(){}

    CovariantSharedPtr(std::shared_ptr<T> a_ptr) : m_ptr(std::move(a_ptr)){}

    T * get() final
   {
        return m_ptr.get();
   }
private:
    std::shared_ptr<T> m_ptr;
};

И небольшой пример:

class UseA
{
public:
    virtual ICovariantSharedPtr<A> & GetPtr() = 0;
};

class UseB : public UseA
{
public:
    CovariantSharedPtr<B> & GetPtr() final
    {
        return m_ptrB;
    }
private:
    CovariantSharedPtr<B> m_ptrB = std::make_shared<B>();
};

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    UseB b;
    UseA & a = b;
    a.GetPtr().get()->print();
}

Пояснения:

Это решение подразумевает метапрограммирование и изменение классов, используемых в ковариантных интеллектуальных указателях.

Простая структура шаблона Child предназначена для привязки типа Parent и наследования. Любой класс, наследующий от Child<T>, наследует от T и определяет T как Parent. Классы, используемые в ковариантных интеллектуальных указателях, должны определить этот тип.

Класс has_parent используется для обнаружения во время компиляции, если класс определяет тип Parent или нет. Эта часть не моя, я использовал один и тот же код, чтобы определить, существует ли метод (см. Здесь)

Поскольку мы хотим ковариации с интеллектуальными указателями, мы хотим, чтобы наши интеллектуальные указатели имитировали существующую архитектуру классов. Легче объяснить, как это работает в этом примере.

Когда a CovariantSharedPtr<B> определен, он наследует от ICovariantSharedPtr<B>, который интерпретируется как ICovariantSharedPtr<B, has_parent<B>::value>. Поскольку B наследует от Child<A>, has_parent<B>::value является истинным, поэтому ICovariantSharedPtr<B> является ICovariantSharedPtr<B, true> и наследуется от ICovariantSharedPtr<B::Parent>, который равен ICovariantSharedPtr<A>. Поскольку A не имеет Parent, has_parent<A>::value является ложным, ICovariantSharedPtr<A> является ICovariantSharedPtr<A, false> и наследуется от ничего.

Главное, что B наследует от A, мы имеем ICovariantSharedPtr<B>, наследующий от ICovariantSharedPtr<A>. Таким образом, любой метод, возвращающий указатель или ссылку на ICovariantSharedPtr<A>, может быть перегружен методом, возвращающим то же самое на ICovariantSharedPtr<B>.

Ответ 5

В этом блоге опубликовано аккуратное решение (от Рауля Борхеса)

Выдержка из бита перед добавлением поддержки множественного наследования и абстрактных методов:

template <typename Derived, typename Base>
class clone_inherit<Derived, Base> : public Base
{
public:
   std::unique_ptr<Derived> clone() const
   {
      return std::unique_ptr<Derived>(static_cast<Derived *>(this->clone_impl()));
   }

private:
   virtual clone_inherit * clone_impl() const override
   {
      return new Derived(*this);
   }
};

class concrete: public clone_inherit<concrete, cloneable>
{
};

int main()
{
   std::unique_ptr<concrete> c = std::make_unique<concrete>();
   std::unique_ptr<concrete> cc = b->clone();

   cloneable * p = c.get();
   std::unique_ptr<clonable> pp = p->clone();
}

Я бы посоветовал прочитать статью полностью. Это просто написано и хорошо объяснено.

Ответ 6

Mr Fooz ответил на часть 1 вашего вопроса. Часть 2, он работает таким образом, потому что компилятор не знает, будет ли он называть AInterface:: get_r или A1:: get_r во время компиляции - он должен знать, какую возвращаемую стоимость он получит, поэтому он настаивает на обоих методах возвращая тот же самый тип. Это часть спецификации С++.

Для обходного пути, если A1:: get_r возвращает указатель на RetInterface, виртуальные методы в RetInterface будут работать, как ожидалось, и соответствующий объект будет удален при уничтожении указателя. Нет необходимости в разных типах возврата.

Ответ 7

Возможно, вы могли бы использовать параметр out, чтобы обойти "ковариацию с возвратом boost shared_ptrs".

 void get_r_to(boost::shared_ptr<RetInterface>& ) ...

поскольку я подозреваю, что вызывающий может отказаться от более уточненного типа shared_ptr в качестве аргумента.