智能指针和多态答案

【问题标题】：Smart pointers and polymorphism智能指针和多态
【发布时间】：2010-04-21 11:48:41
【问题描述】：

我实现了引用计数指针（在示例中称为 SP），但我遇到了我认为不应该出现的多态性问题。

在以下代码中：

    SP<BaseClass> foo()
    {   
        // Some logic...
        SP<DerivedClass> retPtr = new DerivedClass();
        return retPtr;
    }

DerivedClass 继承自 BaseClass。使用普通指针这应该可以工作，但使用智能指针它说"cannot convert from 'SP<T>' to 'const SP<T>&"，我认为它指的是智能指针的复制构造函数。

如何使用引用计数指针允许这种多态性？如果我遇到这个问题，我会很感激代码示例，因为显然我在这里做错了。

PS：请不要告诉我使用带有智能指针的标准库，因为目前这是不可能的。

【问题讨论】：

请贴出复制构造函数的代码。
在阅读模板错误信息时，请务必注意每个位置的T 的含义。该错误可能表示无法从SP<T> with [T = DerivedClass] to const SP<T> & with [T=BaseClass] 转换，额外的信息是解决方案的一半。

标签： c++ templates polymorphism smart-pointers

【解决方案1】：

相当明显：

SP<DerivedClass> retPtr = new DerivedClass();

应该是：

SP<BaseClass> retPtr = new DerivedClass();

【讨论】：

将 SP 转换为 SP 对于一个好的智能指针实现应该没有问题。
这修复了foo() 中的特定问题，但它不会在其他可能需要转换的地方形成自然语法。
@Danvil：转换不是问题，除非在有限的情况下（协变引用和指针），否则您无法更改重载函数中的返回类型，因此即使创建 SP 也毫无意义类型错误。这个答案是最简单的：创建一个实际返回类型的对象。

【解决方案2】：

你应该为SP<T>添加隐式转换构造函数：

template<class T>
struct SP {
   /// ......
   template<class Y>
   SP( SP <Y> const & r )
    : px( r.px ) // ...
    {
    }

   //....
private:
   T * px;
}

【讨论】：

模板构造函数永远不是复制构造函数。复制构造函数无济于事。这是一个非显式转换构造函数。

【解决方案3】：

为什么不添加模板赋值运算符：

template <class Base>
class SP
{
    ...

    template<class Derived>
    operator = (SP<Derived>& rhs)
    {
        ...

（也许还有复制构造函数）？

【讨论】：

【解决方案4】：

除了复制构造函数：

SP(const SP<T>& ref);

你需要一个转换构造函数：

template<typename T2>
SP(const SP<T2>& ref);

否则，编译器将不知道如何从SP<DerivedClass> 构造SP<BaseClass>；对他来说，它们是无关的。

转换构造函数相当简单，因为您可以在内部自动将*DerivedClass 转换为*BaseClass。代码可能与复制构造函数的代码非常相似。

【讨论】：