与CRTP clonable类无关的协变类型

Question

我正在尝试使用CRTP实现Clonable类.但是,我需要具有纯虚拟克隆方法的抽象类,由子类重写.为了实现这一点,我需要克隆函数来返回协变返回类型.我在下面制作了这段代码,编译器向我大喊这个错误:

main.cpp:12:5: error: return type of virtual function 'clone' is not covariant with the return type of the function it overrides ('B *' is not derived from 'AbstractClonable *')

类'B'似乎是AbstractClonable的子类,甚至是双向的!我怎么解决这个问题？非常感谢你.我尝试使用clang 3.6和GCC 4.9.2

struct AbstractClonable {
    virtual AbstractClonable* clone() const = 0;
};

template<typename T>
struct Clonable : virtual AbstractClonable {
    T* clone() const override {
        return new T{*dynamic_cast<const T*>(this)};
    }
};

struct A : virtual AbstractClonable {

};

struct B : A, Clonable<B> {

};

Answer 1

即使B确实是从 派生的Clonable<B>，这里的问题是Clonable<B>构造是无效的，因为它定义

B* clone() const override

这当然不是 的覆盖AbstractClonable::clone()，因为此时编译器没有B将AbstractClonable. 所以我相信这个问题奠定了一个事实，即编译器无法建立Clonable<B>的基地B。

一种解决方法（但与您想要的并不完全相同）是定义

Clonable* clone() const override

在Clonable。正如您在评论中提到的，您还可以定义一个自由函数

template<typename T> 
T* clone(const T* object) 
{ 
    return static_cast<T*>(object->clone()); 
}

相关：衍生出奇怪的重复模板和协方差

Answer 2

是的，B是从 派生的AbstractClonable，但是编译器不知道在实例化过程中，Clonable<B>因为B在那时仍然不完整。

C++14 §10.3/8：

如果协变返回类型中的类类型D::f与 的不同B::f，则返回类型中的类类型D::f 应在声明点完整D::f或为类类型D。

类具有在协变返回类型中使用自身的特殊权限。其他类，包括 CRTP 基类，需要等到类完成后再声明协变函数。

您可以使用非虚拟接口习惯用法 (NVI) 解决该问题：

class AbstractClonable {
protected:
    virtual AbstractClonable* do_clone() const = 0;
public:
    AbstractClonable *clone() const {
        return do_clone();
    }
};

template<typename T>
class Clonable : public virtual AbstractClonable {
    Clonable* do_clone() const override { // Avoid using T in this declaration.
        return new T{*dynamic_cast<const T*>(this)};
    }
public:
    T *clone() const { // But here, it's OK.
        return static_cast< T * >( do_clone() );
    }
};