Können abgeleitete Klassen unterschiedliche Typen von geerbten virtuellen Funktionen zurückgeben?

Kann Vererbung unterschiedliche Rückgabetypen in virtuellen Funktionen einführen?

In der objektorientierten Programmierung spielt Vererbung eine entscheidende Rolle bei der Wiederverwendung von Code. Virtuelle Funktionen helfen beim Erreichen von Polymorphismus, indem sie es abgeleiteten Klassen ermöglichen, ihre eigenen Implementierungen bereitzustellen. Es stellt sich häufig die Frage, ob es für eine abgeleitete Klasse möglich ist, einen anderen Typ als eine von der Basisklasse geerbte virtuelle Funktion zurückzugeben.

Interessanterweise ist es in bestimmten Szenarien zulässig, dass eine abgeleitete Klasse eine virtuelle Funktion überschreibt mit einem anderen Rückgabetyp. Diese Ausnahme gilt, wenn der neue Rückgabetyp kovariant mit dem ursprünglichen Rückgabetyp ist.

Lassen Sie uns dieses Konzept anhand eines Beispiels veranschaulichen:

class Base {
public:
    virtual ~Base() {}

    virtual Base* clone() const = 0;
};

class Derived: public Base {
public:
    virtual Derived* clone() const {
        return new Derived(*this);
    }
};

In diesem Beispiel ist die Die Basisklasse verfügt über eine rein virtuelle Funktion clone(), die eine Base zurückgibt. Die Derived-Klasse überschreibt diese Funktion, indem sie ein Derived zurückgibt. Obwohl sich die Rückgabetypen unterscheiden, gilt er als gültig, da der abgeleitete Typ mit dem Basistyp kovariant ist.

Kovarianz bedeutet, dass ein Typ T mit einem anderen Typ S kovariant ist, wenn ein beliebiges Objekt vom Typ T sicher verwendet werden kann Ort eines Objekts vom Typ S, ohne dass es zu Laufzeitfehlern kommt. In unserem Beispiel kann ein Derived immer anstelle eines Base verwendet werden, da jedes abgeleitete Objekt auch ein Basisobjekt ist.

Dieses Konzept geht über Vererbungsszenarien hinaus. Insbesondere wird der Rückgabetyp einer Funktion nicht als Teil ihrer Signatur betrachtet. Folglich kann eine abgeleitete Funktion eine Basisfunktion mit einem kovarianten Rückgabetyp überschreiben, wodurch die Typsicherheit gewährleistet und die Prinzipien der objektorientierten Programmierung gewahrt bleiben.

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