c++ - 函数应该返回指向派生类还是基类的指针？

Question

当一个函数需要返回一个对象时。它应该通过指向 derived 还是 base 的指针返回它？

class B{

}

class D:public B{

}

// way 1: return pointer to derived
D* createDerived(){
    D* d = new D();
    return d;
}

// way 2: return pointer to base
B* createDerived(){
    B* d = new D();
    return d;
}

我听说过“面向接口(interface)而不是实现的程序”，它建议我们应该返回一个指向基的指针。然而我的直觉告诉我在这种情况下最好返回一个指向派生的指针，因为如果客户端代码使用基指针，这个函数仍然可以工作!另一方面，如果我们返回指向 base 的指针并且客户端代码使用派生指针，则这对它们不起作用。似乎通过返回一个更“具体”的指针，我们为客户端代码提供了更大的灵 active 。

另一种看待它的方式是从“program by contract”的角度来看。其中一项建议是尽可能少地 promise 。通过 promise 我们将返回一个非常具体的对象，我们遵循了这条规则。但是，如果我们返回一个基指针，在我看来，我们的希望更大。

哪个设计更好？我的上述推理是否正确？

关于如何制作模块化、可维护、可扩展的软件，我还有很多东西要学习，所以如果我的推理/结论不通俗易懂，请原谅。我对学习很感兴趣。非常感谢您抽出宝贵时间。

Answer 1

不可能笼统地回答这个问题。特别是，返回更多派生对象对该方法的 future 实现施加了额外的限制，而返回基类对调用者施加了更多限制。哪个最好取决于应用程序或库的设计，尤其是 B 和 D 提供的功能范围以及 API 的总体设计。

一般来说，您希望返回最派生的类，或者笼统地说，最实用的类，这不会限制您 future 的实现选择。这允许您的客户有效地使用返回值，同时仍然允许您在未来更改实现。

使用派生类 D 的主要缺点是您向客户端公开了更多细节，这可能很难或不可能在以后逆转。

例如，假设您有一个方法 reverse(std::ReversibleContainer &cont)，它获取一个容器并返回它的反转快照(即，对底层容器的更改不会影响返回的快照)。

在您的初始实现中，您可能决定将其实现为:

template<class BidirectionalIterator>
std::list<T> reverse(BidirectionalIterator &start, BidirectionalIterator &end) {
  std::vector output;
  std::copy(input.begin(), input.end(), back_inserter(output))
  return output;
}

稍后，您可能会意识到，在容器(和元素)不变的某些情况下，您可以避免底层数据的复制，例如:

ImmutableIterator reverse(ImmutableBiderectionalIterator &input) {
  return ReversingImmutableBiderectionalIterator(input);
}

此容器可以使用输入容器是只读的知识来返回输入容器的 View ，避免复制，复制只是简单地重新映射每次访问以产生与反转容器。