Как я могу реализовать внутренние абстрактные классы-члены в C++?

Question

Абстрактный класс имеет внутренние виртуальные функции. Может ли абстрактный класс иметь внутренние виртуальные классы, которые будут реализованы позже?

Я попытался следующие:

#include <bits/stdc++.h> 
using namespace std; 

class C1 { 
    public: 
     class Child { 
      int tmp; 
      virtual int getint() = 0; 
     }; 
    virtual Child getChild() = 0; 
}; 

class C2: public C1 { 
    public: 
     class Child { 
      int getint() 
      { 
       return 10; 
      } 
     } c; 
    Child getChild() 
    { 
     return c; 
    } 
}; 

int main() { return 0; } 

Ребенок является абстрактным классом, который будет отменяют в производных классах. И я надеюсь, что реализованный Ребенок может использоваться для определения функции.

Однако я получил ошибку:

invalid abstract return type for member function 'virtual C1::Child C1::getChild()'

я не могу реализовать внутренний абстрактный класс в производных классах, так же, как реализация виртуальной функции?

Answer 1

В настоящем коде class C1::Child и class C2::Child не имеют отношения к наследству. Следовательно, это совершенно не связанные классы. Даже если вы связываете их с наследованием, то также getChild() не может вернуть Child (значение). Он может вернуть либо Child& (ссылка), либо Child* (указатель), чтобы сформировать действительные методы virtual с covariance. Refer: C++ virtual function return type

Такие ошибки легко пойманы с использованием спецификатора override, доступного на C++ 11.

Не зная точный контекст того, что вы пытаетесь достичь, возможный код должен выглядеть следующим образом:

class C1 { 
    // ... same 
    virtual Child& getChild() = 0; 
    //  ^^^^^^ reference 
}; 

class C2 : public C1 { 
//   ^^^^^^ did you miss this? 
public: 
    class Child : public C1::Child { 
    //     ^^^^^^^^^ inheritance 
    int getint() override { return 10; } 
    } c; 
    Child& getChild() override { return c; } 
}; 

---

Кроме того, ваша ниже утверждение кажется запутанным:

"Child is a abstract class, which will be implemented later,"

Как virtual, классы не имеют таких отношений времени выполнения.
Лучшее значение «реализация позже» в контексте класса - его реализация вне тела объемлющего класса, такие как:

class Outer { public: class Inner; }; 
// ... 
class Outer::Inner { ... }; 

Answer 2

С вашего поста вы, кажется, запутанными вещами. Я предлагаю вам перечитать на абстрактные классы и попробовать несколько простых примеров.

Child is a abstract class, which will be implemented later, And I hope the implemented Child can be used to define a function.

Чистый виртуальный метод (virtual int getint() = 0; в вашем примере) не предназначен для реализации «позже». Он должен быть реализован методом переопределения в производном классе.

E.g. если у вас есть

class Child { 
    virtual int getint() = 0; 
}; 

вы не можете сделать

class Child { 
    virtual int getint() { return 10; } 
}; 

ни

int Child::getint() { return 10; } 

в более позднее время.

Что вы можете сделать, это:

class Derived : public Child 
{ 
    int getint() override { return 10; } 
}; 

Answer 3

Теоретически Abstract Classes используются для создания Interfaces. Используя Interfaces, клиенты требуют требуемую функциональность. Определяя/реализуя Interfaces, серверы выполняют функции клиента. Interface/Abstract Class - это просто схема требования/соглашения между клиентом и сервером. Классы, которые реализуют Interface/Abstract Class или выполняют требования к функциональности, могут быть созданы. Таким образом, может быть много реализации того же Interface/Abstract Class. Теперь, чтобы получить доступ ко всем этим различным реализациям того же Interface/Abstract Class в любой момент времени, нам нужен обобщенный способ. И этот обобщенный путь - через pointer(*) or reference(&) к основанию Interface\Abstract Class.

В вашем коде C1::Child есть Abstract Class or Interface.

Таким образом, C1::getChild() может вернуть реализацию Interface/Abstract C1::Child. Но он не может вернуть экземпляр самого Interface/Abstract C1::Child в соответствии с теоретическим объяснением выше. И, следовательно, ошибка. Правильный способ объявить C1::getChild() будет:

• virtual C1::Child* getChild() = 0; или
• virtual C1::Child& getChild() = 0;

Кроме того, C1::Child можно просто рассматривать как class внутри namespace C1, поскольку class также своего рода namespace с некоторыми ограничение.