c++ - 如何返回子类的真实 self 类型？

Question

我想要一个函数返回它的真实类型，即使它在子类中调用。这是测试代码:

class Super
{
public:
    Super(){};
    virtual auto getSelf() -> decltype(*this)&
    {
        return *this;
    }
    void testSuper(){};
};

class Sub : public Super
{
public:
    void testSub(){};
};

int main() 
{
    Sub().getSelf().testSuper();//OK
    //Sub().getSelf().testSub();//Error
    return 0;
}

在 Objective-C 中，我可以使用 instanttype 来解决这个问题。
但是在 C++ 中，这可能吗？

顺便说一句，我不想​​要模板实现，因为它可能会增加代码大小。

Answer 1

But in C++, is it possible?

是的，就像 C++ 中的任何东西一样，有很多方法可以做到这一点。但是这两种方法都需要您在 Sub 类中添加一些内容。

如果您不需要虚函数，则只需(静态地)覆盖该函数:

struct Super {
    auto getSelf() -> Super& {
        return *this;
    }

    void testSuper(){};
};

struct Sub : Super {
    auto getSelf() -> Sub& {
        return *this;
    }

    void testSub(){};
};

int main() {
    Sub().getSelf().testSuper(); //OK
    Sub().getSelf().testSub(); //OK too!
    return 0;
}

当然，如果您不喜欢复制粘贴该代码，您可以随时创建一个混合类(CRTP 模板):

template<typename Subclass>
struct AddGetSelf {
    auto getSelf() -> Subclass& {
        return static_cast<Subclass&>(*this);
    }
};

你可以像这样在你的类中使用那个mixin:

struct Super : AddGetSelf<Super> {
    using AddGetSelf<Super>::getSelf;

    void testSuper(){};
};

struct Sub : Super, AddGetSelf<Sub> {
    using AddGetSelf<Sub>::getSelf;

    void testSub(){};
};

如果你需要虚拟多态性，你可以依赖协变返回类型:

struct Super {
    virtual auto getSelf() -> Super& {
        return *this;
    }

    void testSuper(){};
};

struct Sub : Super {
    auto getSelf() -> Sub& override {
        return *this;
    }

    void testSub(){};
};

int main() {
    Sub().getSelf().testSuper(); //OK
    Sub().getSelf().testSub(); //OK too!
    return 0;
}

这是Coliru 上的一个实例

如果您担心二进制大小，请考虑静态链接和链接时间优化。

我建议您尝试这两种解决方案并比较二进制大小，因为模板大小的增加可以通过编译器优化来抵消，而虚拟多态性可以阻止编译器进行这些优化。