CRTP 可克隆的协变类型无效 class

Question

我正在尝试使用 CRTP 实现可克隆 class。但是，我需要抽象 class 具有纯虚拟克隆方法，由子 classes 覆盖。为了实现这一点，我需要克隆函数 return 协变 return 类型。我在下面编写了这段代码，编译器对我大喊这个错误：

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 *')

class 'B' 好像是AbstractClonable 的子class ，甚至是通过两种方式！我该如何解决这个问题？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

我认为问题在于

T* clone() const override{
    return new T{*dynamic_cast<const T*>(this)};
}

returns B* 而不是 AbstractClonable *。

Answer 2

即使 B 确实派生自 Clonable<B>，这里的问题是 Clonable<B> 构造无效，因为它定义了

B* clone() const override

这当然不是 AbstractClonable::clone() 的覆盖，因为此时编译器不会将 B 视为 AbstractClonable 的子项。所以我认为问题在于编译器无法构建 B.

的 Clonable<B> 基础

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：Derived curiously recurring templates and covariance

Answer 3

是的，B 派生自 AbstractClonable，但是编译器在 Clonable<B> 的实例化过程中并不知道，因为 B 在那个时候还不完整.

C++14 §10.3/8:

If the class type in the covariant return type of D::f differs from that of B::f, the class type in the return type of D::f shall be complete at the point of declaration of D::f or shall be the class type D.

A class 具有在协变 [=31=] 类型中使用自身的特殊权限。其他 classes，包括 CRTP 基础，需要等到 class 完成后才能声明协变函数。

您可以使用非虚拟接口习惯用法 (NVI) 解决问题：

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() );
    }
};

CRTP 可克隆的协变类型无效 class

Invalid covariant type with CRTP clonable class

c++

multiple-inheritance

crtp

cloneable

covariant