从抽象类派生的类中获取派生自抽象类的类的可选值

Question

我有类似于下面的代码，其中一组具有相似共享行为的类（Tool1，Tool2），全部继承自抽象类（ITool）。所有这些类都拥有自己的相应类（Tool1Attachment、Tool2Attachment）的可选选项，这些类也继承自抽象类（IAttachment）。

class ITool {
 private:
  virtual ? DoGetAttachment() = 0;
  // Other shared behaviours...

 public:
  ? GetAttachment() {return DoGetAttachment();}
  // Other shared behaviours...
};

class Tool1: public ITool {
  std::optional<Tool1Attachment> opt_attachment;

  ? DoGetAttachment() override;
  
 public:
  [...]
};

class Tool2: public ITool {
  std::optional<Tool2Attachment> opt_attachment;
  
  ? DoGetAttachment() override;
  
 public:
  [...]
};

// --------------------------------

class IAttachment {
  [...]
};

class Tool1Attachment : public IAttachment {
  [...]
};

class Tool2Attachment : public IAttachment {
  [...]
};

工具类有一个可选的是有意义的 - 在上下文中，它在任何给定时间可能有也可能没有实际实例。

如果我有 IAttachment，并且想要获取 IAttachment，则会出现问题。

我最初为此使用指针，即

IAttachment* GetAttachment();

，效果“很好”。然而，它似乎失去了一些对可选提供的缺失值的更明确的检查，使得将来更容易遇到 nullptr 问题。

我还尝试了带有选项的不同构造（std::reference_wrapper），但一直遇到无效的协变错误。

有没有一种方法可以允许返回可选（或类似的构造）？返回类型应该是什么样的？或者带有 nullptr 检查的指针在这里最合适吗？

? GetAttachment() {return DoGetAttachment();}

Answer 1

指针是显而易见的解决方案（如果可选项为空，则使用空指针）。如果您使用继承，无论如何您都需要一个指针（或引用），以便多态性发挥作用，并且 C++ 支持协变返回类型，以便

Owner1

可以返回

Owned1*

。检查返回的指针是否为空几乎是标准做法。另一种方法是返回

optional<IOwned*>

（因为协方差在这里不起作用），但我不知道除了额外的复杂性之外，这会给你带来什么。