推导纯虚函数的实现答案

【问题标题】：Deriving implementation of pure virtual function推导纯虚函数的实现
【发布时间】：2013-12-31 03:38:15
【问题描述】：

考虑下面的例子

#include <iostream>

struct PureVirtual {
    virtual void Function() = 0;
};

struct FunctionImpl {
    virtual void Function() {
        std::cout << "FunctionImpl::Function()" << std::endl;
    }   
};

struct NonPureVirtual : public FunctionImpl, public PureVirtual {
    using FunctionImpl::Function;
};

int main() {
    NonPureVirtual c;
    c.Function();
}

编译器（GCC 4.9，Clang 3.5）退出并出现错误

test.cpp:18:20: error: variable type 'NonPureVirtual' is an abstract class
    NonPureVirtual c;
                   ^
test.cpp:4:18: note: unimplemented pure virtual method 'Function' in 'NonPureVirtual'
    virtual void Function() = 0;
                 ^

但是当我没有从PureVirtual 派生出来时，一切都很好。这很奇怪，因为标准 10.4.4 说

一个类是抽象的，如果它包含或继承至少一个纯最终覆盖器是纯虚拟的虚函数。

他们并没有说明 final overrider 是什么，但我想它应该是 FunctionImpl::Function()，尤其是当我通过 using 指令使其可用时。那么为什么仍然是 NonPureVirtual 抽象类，我该如何解决这个问题。

【问题讨论】：

PureVirtual 不是FunctionImpl 的基础，所以...
public FunctionImpl, public PureVirtual -> Function 在两个类中都是可见的，特别是从 PureVirtual 中可见，没有虚拟继承，因此它使其成为一个抽象类。一个猜测。
@Simple - 我不这么认为，或者至少 - 可能版本的 gcc 中存在错误。我遇到过同样的情况，我解决了它，但我在这里没有答案。
@Constructor - 正是如此。问题是为什么NonPureVirtual 是抽象的。
从PureVirtual 继承时它无法编译的原因是你只影响FunctionImpl::Function 和using 的范围/可访问性；你没有覆盖任何东西。

标签： c++ polymorphism abstract-class pure-virtual virtual-functions

【解决方案1】：

FunctionImpl::Function 和PureVirtual::Function 是不同类的不同函数。

它们各自的类型是void (FunctionImpl::*)()和void (PureVirtual::*)()。
由于PureVirtual 和FunctionImpl 是不相关的类，因此这些函数类型是不相关的。

它们恰好具有相同的名称、相同的参数和返回类型，但由于它们不同，using FunctionImpl::Function 行不会使该函数覆盖PureVirtual 中的函数。

如果您声明了一个void (PureVirtual::*)() 类型的变量，您将无法将FunctionImpl::Function 分配给它。

换句话说，PureVirtual::Function 的最终覆盖是 PureVirtual 中的原始覆盖，它是纯虚拟的。

为了使您想要的成为可能，Matthieu M. 的回答（使用转接电话）似乎是要走的路。

【讨论】：

是的，这解释了情况，我的解释是一样的，但是“如何解决它？”。您可以在上面看到我的评论：“您可以在 NonPureVirtual 中执行 /* virtual */ void Function() { FunctionImpl::Function(); } 但我不知道这是否定义明确。很可能 - 不是。”
例如，我尝试的是void PureVirtual::Function() { FunctionImpl::Function(); } ，但正如预期的那样，这不是一个有效的语法。
@KirilKirov 我怀疑它可能无法修复，但我不确定。重命名可能是最好的方法。
是的，当我遇到这个问题时，这就是我“解决”这个问题的方式。但我还是有希望的，有更好的办法:)
@Kiril struct NonPureVirtual : ... { void Function() { } }; ... c.FunctionImpl::Function(); 怎么样

【解决方案2】：

您不能使用using 指令，而必须求助于转发调用：

struct NonPureVirtual : public FunctionImpl, public PureVirtual {
    virtual void Function() override {
        return FunctionImpl::Function();
    }
};

是的，it works as expected。

【讨论】：

我不认为override 改变了任何东西，仍然不清楚它覆盖了哪个基本函数，或者我错了？对于这种情况，我不会依赖测试。
我不明白您在@suspectus 已删除答案下的评论。我的意思是 - 你的答案如何解决嫌疑人的歧义问题？
@KirilKirov: override 没有任何改变，在 C++11 中标记为 override 函数实际上是覆盖的好形式；有或没有override，NonPureVirtual::Function 只是覆盖 both FunctionImpl::Function 和 PureVirtual::Function。关于歧义：@suspectus 的回答中没有没有歧义，但是它使用复制/粘贴来重现为维护而应避免的行为。
+1，我不知道你可以“同时”覆盖两个函数。

【解决方案3】：

您将 using 声明归因于它不做的事情。它的作用是（来自草案 n3337, 7.3.3/1）：

... using-declaration 将名称引入到 using-declaration 出现的声明区域中。

同一段落的后面：

如果一个 using-declaration 命名一个构造函数（3.4.3.1），它在 using-declaration 出现的类 (12.9)； 否则在 using 声明中指定的名称是在别处声明的某个实体名称的同义词。

在您的情况下，FunctionImpl::Function 首先在 FunctionImpl 类中声明，它是它的成员。使用声明不会改变这一事实，正如第 16 段所说的那样：

出于重载决议的目的，由 using-declaration 引入派生类的函数将被视为派生类的成员。特别是，隐式this 参数应被视为指向派生类而不是基类的指针。 这对函数的类型没有影响，并且在所有其他方面，该函数仍然是基类。

现在开始定义覆盖 (10.3/2)：

如果一个虚成员函数vf在类Base和类Derived中声明，直接或间接派生自Base，则成员函数vf同名，参数类型-list (8.3.5)、cv-qualifi cation 和 ref-qualifier（或不存在相同）作为 Base::vf 被声明，然后 Derived::vf 也是虚拟的（无论是否如此声明）并且它覆盖 Base::vf。为方便起见，我们说任何虚函数都会覆盖自身。

在同一段落中还定义了最终覆盖器。

类对象S 的虚拟成员函数C::vf 是最终覆盖器，除非其中S 是基类子对象（如果有）的最派生类（1.8）声明或继承另一个覆盖vf 的成员函数。在派生类中，如果基类子对象的虚成员函数具有多个最终覆盖器，则程序是非良构的。 [...]

我认为这清楚地表明您不能使用 using 声明来覆盖虚函数。 Matthieu's answer 中有一个可能的修复方法。

【讨论】：