C++ C++；：如何在此抽象类的方法中返回抽象类

我有一个抽象类，它有两个派生类。我正在尝试重载基类中的运算符+，以便可以执行以下操作：

class iMatrix{
iMatrix operator+(const iMatrix& obj)
}

class UsualMatrix : public iMatrix

class SparseMatrix : public iMatrix 

template <
  typename T,
  typename = typename std::enable_if<std::is_base_of<iMatrix, T>::value>::type
>
T operator+(T const & a, T const & b) {
   T res; 
   // calculate res
   return res;
}

里面的主要，我想做

SparseMatrix a, b;
UsualMatrix c=a+b;

我有复制构造函数和一切可能有用的东西。现在，如果我创建如下函数

iMatrix operator+(const iMatrix& obj)

编译器（Xcode中的LLVM）说“返回类型‘iMatrix’是一个抽象类”，但从理论上讲，其他一切都应该正常工作。我已经阅读了手册和其他StackOverflow线程，所以我尝试了以下方法：

iMatrix& operator+(const iMatrix& obj)

而函数本身会“将obj添加到此”并返回*this。问题是当我做c=a+b时，a等于c，但不应该改变

a=
1 1 
1 1 
b=
1 1 
1 1 
a+b=c; 
c=
2 2 
2 2 
b=
1 1 
1 1 
a=
2 2 
2 2 

我该怎么办？加法和乘法必须在基类内部实现，我不知道如何修复这个错误。

---

任何建议都将不胜感激。

一个解决方案可以是非成员功能，如下所示：

class iMatrix{
iMatrix operator+(const iMatrix& obj)
}

class UsualMatrix : public iMatrix

class SparseMatrix : public iMatrix 

template <
  typename T,
  typename = typename std::enable_if<std::is_base_of<iMatrix, T>::value>::type
>
T operator+(T const & a, T const & b) {
   T res; 
   // calculate res
   return res;
}

模板<
类型名T，
typename=typename std:：enable_if:：type
>
T运算符+（T常量和a、T常量和b）{
T res；
//计算res
返回res；
}

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因为

iMatrix

是一个抽象类，所以不能返回它的实例。在上面的示例中，我们为

iMatrix

的所有派生类

T

重载

operator+

，我们可以返回

T

实例。

您的设计问题在于抽象返回类型。抽象类不能按值返回。值只能返回具体类。所以，要返回抽象类，您需要一个指针或引用

不幸的是，这不适用于

操作符+（）

的语义：

• 或者通过引用返回当前对象，并随操作更改它；但这不符合预期的语义，而且可能导致错误的回答（例如，在执行

  c=a+b+a+b；

  时）
• 或者返回对临时对象的引用。但这将是UB，因为当函数返回时，临时对象将消失，使得引用不相关
• 最后，

  operator+

  无法自行决定用于返回的具体类型。例如：

  SparseMatrix a；UsualMatrix b；a+b矩阵a+b应使用什么类型
  

可以在运算符中使用多态类型和抽象类型，但不能作为返回类型。要实现这类功能，您需要选择自己的操作符集，并让调用者手动管理临时结果：

UsualMatrix c,tmp; 
SparseMatrix a,b,x; 
...
a.add(b, tmp);
tmp.add(x, c);   // c = a+b+x; 

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使用

虚拟空添加（常量iMatrix&x，iMatrix z）=0
多态性和值语义不能很好地结合在一起。你真的需要一个抽象类型来表示矩阵吗？@juanchopanza是的，因为教我们抽象类和东西是大学的任务：）好吧，也许这应该是一个反例。您已经发现了这种方法的一个问题。对我来说，这似乎是一个很好的解决方案，但产生了相同的错误：“重载的‘运算符+’必须是一元运算符或二元运算符（有3个参数）”不要将其作为成员函数编写：-）@jonathanx64这种方法会破坏运行时多态性，不？@juanchopanza
运算符会发生什么+（T const&，U const&）
？当
U
和
T
都是派生类时？@amin确切地说，应该发生什么？