为什么摘要 class 不允许协方差？

Question

class GameObject {
public:
    virtual ~GameObject() {}
};

class Player: public GameObject {};

struct IGameController {
    virtual GameObject* GetPlayer() = 0;
};

class CameraOnlyController : public IGameController {
public:
    GameObject* GetPlayer() override { return nullptr; }
};

class PlayerController : public IGameController {
public:
    PlayerController() { player = new Player(); }
    ~PlayerController() { delete player; }
    Player* GetPlayer() override { return player; }
private:
    Player* player;
};

int main() {
    IGameController* playerController = new PlayerController();
    Player* player = playerController->GetPlayer();     // error: a value of type "GameObject *" cannot be used to initialize an entity of type "Player *"
    delete playerController;
}

如果我专门将控制器接口更改为 PlayerController，它确实可以编译

PlayerController* playerController = new PlayerController();

我知道 playerController 稍后可以像这样指向 CameraOnlyController

playerController = new CameraOnlyController();

但由于在 Player* 播放器初始化时它没有，为什么要阻止它？是不是编译器试图强制执行类型安全，我假设它知道 playerController 当时已分配给 new PlayerController()，但这种假设是错误的？

Answer 1

IGameController* playerController = new PlayerController();

playerController 属于 IGameController*.

类型

C++ 编译器类型检查不会记住关于 playerController 的任何其他内容。它忘记了它是由指向 PlayerController.

的指针构造的事实

Player* player = playerController->GetPlayer();

所以这里它获取允许知道的信息，即 playerController 是一个 IGameController*，并声明存在类型不匹配。

如果你想让编译器知道更多playerController的类型，你必须自己改变playerController的类型。 C++ 编译器不会自动将 playerController 的类型扩展为它在确定代码行的含义时可以知道的所有内容。

同时，C++编译器可以自由遵循as-if规则，对playerController的类型进行去虚拟化。但他们可能只会这样做 ，因为如果 他们没有这样做（例如，使您的代码更快）。

存在允许对给定变量进行更广泛类型推导的编程语言。 C++ 不是其中之一。

你可以这样做：

auto* playerController = new PlayerController();
auto* player = playerController->GetPlayer();
delete playerController;

在这种情况下，将使用各种变量的确切类型，或者

auto* playerController = new PlayerController();
Player* player = playerController->GetPlayer();
delete playerController;

验证 player 是您想要的类型。

为什么摘要 class 不允许协方差？

Why is covariance not allowed with an abstract class?

c++

interface

abstract-class

covariance