0

0

C++中的协变返回类型(Covariant Return Types)是什么?

裘德小鎮的故事

裘德小鎮的故事

发布时间:2026-01-03 17:24:34

|

446人浏览过

|

来源于php中文网

原创

协变返回类型允许派生类虚函数返回基类返回类型的派生类指针或引用,需满足:同名、同参数、同cv限定、同指针/引用类别、公有继承;不支持值类型和智能指针。

c++中的协变返回类型(covariant return types)是什么?

协变返回类型是指在派生类中重写基类虚函数时,允许返回类型不是完全相同,而是基类返回类型的派生类。这种机制只适用于返回指针或引用的虚函数,且要求返回类型的转换是安全的(即派生类指针/引用可隐式转为基类指针/引用)。

协变返回类型的基本规则

要合法使用协变返回类型,必须同时满足以下条件:

  • 函数必须是虚函数(即在基类中用 virtual 声明)
  • 派生类中的重写函数与基类函数具有相同的函数名、参数列表和const/volatile限定符
  • 返回类型必须都是指针(如 A*B*)或都是左值引用(如 A&B&),不能混用
  • 派生类的返回类型必须是基类返回类型的公有、非虚派生类(即存在从子类到父类的安全向上转换)

一个典型示例

假设有类层次:Shape 是基类,Circle 公共继承自 Shape

class Shape { public: virtual Shape* clone() const { return new Shape(*this); } };
class Circle : public Shape { public: virtual Circle* clone() const override { return new Circle(*this); } };

这里 Circle::clone() 的返回类型 Circle*Shape* 的派生类指针,符合协变规则。调用 Circle 对象的 clone() 会返回更精确的类型,避免强制转型。

Transfusion AI
Transfusion AI

一站式室内设计AI解决方案

下载

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

为什么不允许普通对象或智能指针协变?

协变仅支持原生指针和左值引用,因为它们的转换关系明确且无二义性。而值类型(如 Shape vs Circle)涉及对象切片,无法安全协变;智能指针(如 std::unique_ptrstd::unique_ptr)是不同模板特化,不构成继承关系,编译器不认为它们协变——即使底层指针可转换,容器本身不可隐式转换

实际使用中的注意事项

协变返回类型提升的是接口的精确性,但多态调用仍依赖静态类型:

  • 通过基类指针调用 clone(),静态返回类型仍是 Shape*,即使实际返回 Circle*
  • 若需获得派生类指针,常配合 dynamic_cast 或直接使用派生类指针调用
  • 返回引用时要注意对象生命周期,避免返回局部对象的引用

相关专题

更多
java多态详细介绍
java多态详细介绍

本专题整合了java多态相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

15

2025.11.27

java多态详细介绍
java多态详细介绍

本专题整合了java多态相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

15

2025.11.27

java多态详细介绍
java多态详细介绍

本专题整合了java多态相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

15

2025.11.27

c语言const用法
c语言const用法

const是关键字,可以用于声明常量、函数参数中的const修饰符、const修饰函数返回值、const修饰指针。详细介绍:1、声明常量,const关键字可用于声明常量,常量的值在程序运行期间不可修改,常量可以是基本数据类型,如整数、浮点数、字符等,也可是自定义的数据类型;2、函数参数中的const修饰符,const关键字可用于函数的参数中,表示该参数在函数内部不可修改等等。

520

2023.09.20

c++中volatile关键字的作用
c++中volatile关键字的作用

本专题整合了c++中volatile关键字的相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

67

2025.10.23

硬盘接口类型介绍
硬盘接口类型介绍

硬盘接口类型有IDE、SATA、SCSI、Fibre Channel、USB、eSATA、mSATA、PCIe等等。详细介绍:1、IDE接口是一种并行接口,主要用于连接硬盘和光驱等设备,它主要有两种类型:ATA和ATAPI,IDE接口已经逐渐被SATA接口;2、SATA接口是一种串行接口,相较于IDE接口,它具有更高的传输速度、更低的功耗和更小的体积;3、SCSI接口等等。

996

2023.10.19

PHP接口编写教程
PHP接口编写教程

本专题整合了PHP接口编写教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

55

2025.10.17

php8.4实现接口限流的教程
php8.4实现接口限流的教程

PHP8.4本身不内置限流功能,需借助Redis(令牌桶)或Swoole(漏桶)实现;文件锁因I/O瓶颈、无跨机共享、秒级精度等缺陷不适用高并发场景。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

253

2025.12.29

漫画合集pdf网盘入口_漫画解说合集一口气看完
漫画合集pdf网盘入口_漫画解说合集一口气看完

精选高人气漫画合集PDF,一站式网盘入口直达!深度漫画解说整合,一口气看完经典与新作,剧情梳理清晰,省时省力,追漫党必看合集。

3

2026.01.04

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
C# 教程
C# 教程

共94课时 | 5.9万人学习

C 教程
C 教程

共75课时 | 3.8万人学习

C++教程
C++教程

共115课时 | 11万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号