継承 - なぜこれは違法ですか？

Question

私はC + +のクイズを行っています。そして、次のコードを見つけました。違法ですが、理由を理解できません。なぜこの行が説明できますか：

Box* b1 = s1->duplicate(); 

は、「Shape *からBoxに変換できません」というコンパイラエラーを生成しますか？ s1->duplicate()は、s1が実際にBoxを指しているので、Box::duplicate()を呼び出していると思っていましたが、コンパイラエラーからはShape::duplicate()のように見えます。

#include <iostream> 

struct Shape 
{ 
    virtual Shape* duplicate() 
    { 
    return new Shape; 
    } 

    virtual ~Shape() {} 
}; 

struct Box : public Shape 
{ 
    virtual Box* duplicate() 
    { 
    return new Box; 
    } 

}; 

int main(int argc, char** argv) 
{ 
    Shape* s1 = new Box; 

    Box* b1 = s1->duplicate(); 

    delete s1; 
    delete b1; 
    return 0; 
} 

Answer 1

Shape::duplicates()はShape*を返します。これはBox*ではありません。実際に返す実行時の型は、それとは関係ありません。どのようにしてShape*が返され、実際にBoxを指しているかコンパイラが知ることができましたか？

編集：このことについて考える：

struct Shape 
{ 
    virtual Shape* duplicate() 
    { 
    return new Shape; 
    } 

    virtual ~Shape() {} 
}; 

struct Box : public Shape 
{ 
    virtual Box* duplicate() 
    { 
    return new Box; 
    } 

}; 

struct Sphere : public Shape 
{ 
    virtual Sphere* duplicate() 
    { 
    return new Sphere; 
    } 

}; 

Shape* giveMeABoxOrASpehere() 
{ 
    if (rand() % 2) 
     return new Box; 
    else 
     return new Sphere; 
} 

// 
Shape* shape = giveMeABoxOrASphere(); 
// What does shape->duplicate() return? 

Box* shape = giveMeABoxOrASphere(); 
// shoud this compile? 

Answer 2

C++言語は静的に型指定されています。あなたの呼び出しの合法性に関する決定は、コンパイル時に行われます。コンパイラは、明らかにs1->duplicate()がBoxオブジェクトへのポインタを返すことを知ることができません。このような状況では、あなたのコードを受け入れることを期待するのは非論理的です。

はい、s1->duplicate()実際にはあなたの例ではBox::duplicateが呼び出されますが、コンパイラがこれをどのように認識すると思いますか？あなたの具体例からは「明白」であると言うことができますが、この言語機能の仕様はそのような「明白な」ケースを例外にしません。

Answer 3

Shape* s1 = new Box; 
Box* b1 = s1; 

がコンパイルされませんまったく同じ理由。コンパイラは、s1がBoxを指しているかどうか気にする必要はありません。

あなたはs1がBoxを参照することがわかっている場合は、単にそれを言う：

Box *s1 = new Box; 

構文に関する注意：Box * s1;のための解析規則は、（非常に単純化された）次のとおりである：

declaration := type-name declarator ; 
declarator := name 
      | * declarator 

解析は次のとおりです。

Box  *  s1  ; 
        ^^^^^^^^ 
        declarator 
^^^^^^^^^ ^^^^^^^^^^^^^^^^^^ 
type-name   declarator 

あなたが1つの宣言で複数の変数を宣言すると、Box*構文は混乱することができBox* s1;より解析とより一貫性があるため、Box (* (s1))

は、それはBox *s1;を書き込むための最高のスタイルと考えられている：

Box* x, y; 

xです解析のようBoxが、yへのポインタは、Boxである：

Box (*x), y;