我无法覆盖基类的方法，因为我的派生类是模板化的

Posted 2023-02-23

【中文标题】我无法覆盖基类的方法，因为我的派生类是模板化的

【英文标题】：I can't override Base class's method because my derived class is templatised

【发布时间】：2017-08-25 11:57:42

【问题描述】：

我尝试重写基类函数，但是因为我已经模板化了它的子类/派生类/子类，所以我不能根据实例化模板的类型来重写该函数。

struct BaseType

    virtual double getPropertyValue() = 0; 
;

template <typename T>
struct NumberType : BaseType

    T propertyValue;
    T getPropertyValue() override  return propertyValue;   // I would like this to return whatever T is.
;

int main()

    std::vector<BaseType*> vectr;
    NumberType<double> doubleType;  // This is fine, overrides the base function
    NumberType<int> intType;    // Has no overrider, won't compile

所以我想也许我也可以模板化基类，以便基类函数也返回 T。但如果我这样做，我将无法将它们保存在容器中或指向它们，因为它们都属于不同的 Base 类型。

我还考虑过模板化 Base 并让它从更高的父级（未模板化）继承，但我遇到了同样的问题。

有没有办法解决这个问题？

【问题讨论】：

"我不能重写基类的方法，因为我的派生类是模板化的" 这不是你不能重写的原因。

对不起，我知道这听起来如何，你是对的。不仅仅是因为我已经将它模板化了，还因为我有依赖于模板参数的返回类型。

为什么你需要重写一个纯虚函数？在我看来，您正在混合静态和动态多态性。

为什么要将不同的类型放入同一个容器中？由于类型差异，您将无法正确使用它们。您实际上可以使用template <class T> std::vector<NumberType<T>> numbers; 来避免丢失类型信息。

我正在尝试抽象出不同的数据类型，这样我就可以拥有一个不同类型的容器，我认为他们称之为类型擦除？这是为了创建我自己的脚本，您可以在运行时动态创建自己的类，但看起来这是不可能的。

【参考方案1】：

如果返回值T 与纯虚函数的返回值协变，您可以执行此操作。但遗憾的是，T 通常不会与 double 协变。

接受你正在混合静态和动态多态性技术，这可能是一个设计缺陷，你可以定义

struct Cov ;

与

struct BaseType

    virtual Cov& getPropertyValue() = 0; 
;

那么，

template <typename T>
struct NumberType : BaseType

    T propertyValue;
    T& getPropertyValue() override  return propertyValue; 
;

其中T 是Cov 的子类：这种关系意味着T& 是与Cov& 协变的返回类型，因此编译将成功。这样做还可以避免获取T 的值副本。您可能还会发现为各种 Ts 构建 conversion 运算符很方便，这些运算符最终会被构建为具有原始类型返回值。

您还可以引入const 引用返回类型以满足确切的要求。

【讨论】：

从答案中的示例代码来看，int 和 double 都不是 Cov 的子类。如果没有答案中未解释的额外机器，它将无法解决问题。

这非常非常有趣。协变，这是 Visual Studio 使用的词，表示它必须是协变的。这看起来很有趣，我去看看我能做什么。

@skypjack 是的，这是我想到的第一件事，然后我想我只是将原始数据类型包装在类中。哇，有无穷无尽的解决方案。好吧，这可能是个坏主意，但我仍然喜欢看到这有多疯狂。

如果您确实在类中包装了原始类型，那么您还可以在这些类中定义 conversion 运算符来生成原始类型！

@Zebrafish 好吧，如果您可以随意更改 everything 的定义，那么可以：有很多不同的解决方案。

【参考方案2】：

BaseType 有一个对其所有后代都具有约束力的合同。它说getPropertyValue 返回double。 NumberType 不能修改合同，它是一成不变的。

让我们假装合同不存在。

BaseType& base = BaseContainer.getSome();

// base can be NumberType<complex> or 
// or NumberType<tensor<double,4,4,4>> or NumberType<padic<5>>
// or a type that is not even thought of yet 
// as of now.

 what = base.getPropertyValue(); // how should 'what' be declared?

如果我们不知道base.getPropertyValue() 的结果是什么，就无法使用它。

使返回类型协变并没有真正的帮助。它只是将问题从BaseType 转移到BaseType::getPropertyValue() 返回的任何基类。

你需要想出一个BaseType的可用接口，并在所有后代类中坚持下去。