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以下の過去質問において、仮想関数における仮引数を基底クラスで書く場合の警告回避方法を質問したのですが、それに関連して、仮想関数の基底クラスにおける、参照の返り値についての質問です。

関連質問:
C++ Visual Studio で C4100 警告を回避したい

仮想関数の返り値を参照にしている場合、関数定義でconst std::shared_ptr<Hoge>&を返さないといけないと思うのですが、virtual const std::shared_ptr& Get(){return nullptr;}ではC4172警告がでるので、これを回避できる方法はないでしょうか。

C4172警告の回避のためだけに、Baseクラスにstd::shared_ptr<Hoge>メンバ変数をつくって、コンストラクタなどでnewしてBase::Get()で返すことは避けたいと考えています。

これらのプログラム構造にした条件ですが、簡略化して記述していますが、BaseクラスとDerived1クラスを分けて継承させ、hogehoge->base_ptr->Get()をすることはプログラム構造上必須と考えているためBase::Get()を仮想関数にしているのと、
もしBase::Get()を純粋仮想関数にする場合は、Derived2::Get()overrideでも上記のようにconst std::shared_ptr<Hoge>&の返り値のためにstd::shared_ptr<Hoge>メンバ変数を用意しないといけないのではないかと思ったので、Base::Get()を純粋仮想関数にはしていません。

よろしくお願いします。

現状のコード

※プログラムの記述が間違っていたので修正しました。

        //返り値として使用するクラス

        class Hoge
        {
        public:
            int num = 100;
        };

        //返り値として使用したいstd::shared_ptr<Hoge>をnewする

        static std::shared_ptr<Hoge> hoge_ptr = std::shared_ptr<Hoge>(new Hoge());

        //仮想関数Get()を持つ基底クラス

        class Base
        {
        public:
            virtual const std::shared_ptr<Hoge>& Get()
            {
                //問題の箇所
                return nullptr;
            }
        };

        //Baseクラスを継承してBase::Get()をオーバーライドするクラス

        class Derived1 : public Base
        {
        public:
            const std::shared_ptr<Hoge>& Get()override
            {
                //本来欲しい関数内容を記述

                return hoge_ptr;
            }
        };

        //メンバ変数としてBase*を持つクラス

        class HogeHoge
        {
        public:
            Base* base_ptr = nullptr;
        };

        //HogeHogeインスタンスをnew

        static HogeHoge* hogehoge_ptr = new HogeHoge();

        //HogeHogeクラスのBase*メンバ変数にDerived1ポインタをnewして代入する

        hogehoge_ptr->base_ptr = new Derived1();


        //他にもBaseを継承するクラスがあるが、Get()はオーバーライドしない

        class Derived2 : public Base
        {};

        int i = hogehoge_ptr->base_ptr->Get()->num;

        //標準出力
        std::cout << i << std::endl;
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  • 2
    そもそも、このコードをVisual Studio 2022でコンパイルしても、C4172が出ずに「error C2440: 'return': 'nullptr' から 'Hoge &' に変換できません。」となります。そちらを解消しても、「hogehoge_ptr.base_ptr」に対して「error C2228: '.base_ptr' の左側はクラス、構造体、共用体でなければなりません」が出ます。それを解消しても Derived::func()からDerived::func()を呼び出す無限再帰になっていて、意味のあるコードになっていません。まずは、まともにコンパイルが通って、この構造の必要性を説明できるコードを提示してください。
    – actorbug
    Commented 2023年6月23日 21:34
  • すみません。記述を修正しました。
    – Nx6R84FhtV
    Commented 2023年6月24日 1:43
  • Derived1 が外側にある static な hoge_ptr を返すという実装で良いのであれば,Base だって同様にしておけばよいのでは??
    – fana
    Commented 2023年6月26日 1:51
  • これ,int i = hogehoge_ptr->base_ptr->Get()->num; とか何とかやる利用側は,実質的に毎回 「hogehoge_ptr->base_ptr が指す物の動的な型が Derived1 なのか Derived2 なのか?」に相当するチェックを行う必要があるってこと? 「本当にやりたいこと」の実装として合っているのかなぁ?
    – fana
    Commented 2023年6月26日 1:58

1 件の回答 1

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(クラス構造の是非は置いておいて)


前提

この関数が呼ばれる前に何らかのチェックによって呼ばれない(呼ばれたらバグな)状況を想定しています。
# バグではないのに呼ばれるなら、クラス構造を見直した方が良いです。


案1

返すオブジェクトが存在しないのであれば、例外を投げるしか無いのでは例外を投げることができます。

#include <stdexcept>

//返り値として使用するクラス

class Hoge {};

//仮想関数func()を持つ基底クラス

class Base
{
public:
    virtual Hoge &func()
    {
        //問題の箇所
        throw std::logic_error("not supported");
    }
};

案2

どうしても例外を使いたくない場合は、Hogeクラスを階層化する方法で対応できるかもしれません。

//返り値として使用するクラス

class NullHoge {};
class Hoge : public NullHoge {};

//仮想関数func()を持つ基底クラス

class Base
{
public:
    virtual NullHoge &func()
    {
        //問題の箇所
        static NullHoge aNullHoge;
        return aNullHoge;
    }
};

class Derived1 : public Base
{
public:
    Hoge &func()override
    {
        //本来欲しい関数内容を記述

        //HogeHogeインスタンスのBase*メンバ変数にDerived1*を代入

        hogehoge_ptr->base_ptr = new Derived1();

        //func()の返り値としてHoge&を期待する

        return static_cast<Hoge&>(hogehoge_ptr->base_ptr->func());
    }
};

案3

const std::shared_ptr<Hoge> &を返すのなら、例外を投げる案1以外に、単に空のstatic std::shared_ptr<Hoge>オブジェクトの参照を返すこともできます。

class Base
{
public:
    virtual const std::shared_ptr<Hoge> &Get()
    {
        //問題の箇所
        static std::shared_ptr<Hoge> aNullHoge;
        return aNullHoge;
    }
};
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  • プログラムが間違っていましたので修正しました。
    – Nx6R84FhtV
    Commented 2023年6月24日 2:17
  • プログラムや記述が間違っていましたので修正しましたが、その前での回答ありがとうございます。試してみましたが、案1のthrow std::logic_error("not supported");は警告がでませんね。案2の、Hogeクラスにさらに基底クラスNullHogeをつくる、という方法ですが、Get()によってHogeクラスメンバにアクセスするとき、static_cast or dynamic_cast<const std::shared_ptr<Hoge>>(std::shared_ptr<NullHoge>)が、「”const std::shared_ptr<NullHoge>”から、”const std::shared_ptr<Hoge>”への適切なユーザー定義変換が存在しません」と出て、これはどう変換すればよいでしょうか。案3の空のstatic変数を返すのもいいかもしれませんね。
    – Nx6R84FhtV
    Commented 2023年6月24日 2:43
  • std::shared_ptr<T>Tをダウンキャストする場合は、std::dynamic_pointer_castを使ってください。
    – alpha
    Commented 2023年6月24日 2:55
  • 返すのが素のconst T &ではなくconst std::shared_ptr<T> &(実質ポインター)であるなら、案2を採用するメリットは無いと思います。
    – alpha
    Commented 2023年6月24日 3:05
  • わかりました。案1,3を検討してみます。
    – Nx6R84FhtV
    Commented 2023年6月24日 3:28

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