如何从指向多态基类的指针复制/创建派生类实例？

Posted 2023-02-16

【中文标题】如何从指向多态基类的指针复制/创建派生类实例？

【英文标题】：How to copy/create derived class instance from a pointer to a polymorphic base class?

【发布时间】：2011-08-09 12:40:15

【问题描述】：

我为这种问题苦苦挣扎了很久，所以决定在这里问一下。

class Base 
  virtual ~Base();
;
class Derived1 : public Base  ... ;
class Derived2 : public Base  ... ;
...

// Copies the instance of derived class pointed by the *base pointer
Base* CreateCopy(Base* base);

该方法应该返回一个动态创建的副本，或者至少将对象存储在某个数据结构的堆栈中以避免“临时返回地址”问题。

实现上述方法的简单方法是在一系列 if 语句中使用多个 typeids 或 dynamic_casts 来检查每个可能的派生类型，然后使用 new 运算符。 还有其他更好的方法吗？

P.S.：我知道，使用智能指针可以避免这个问题，但我对简约的方法很感兴趣，没有一堆库。

【问题讨论】：

这似乎与此问题完全相同：***.com/questions/5148706/…。请参阅 Michael Anderson 那里接受的答案。

@Darhuuk：我不太确定关于重复的 SO 政策是什么，但这个问题有点不同。此处的 OP 询问了解决此问题的方法，而该问题的 OP 询问了克隆是否是一种好的 C++ 方法。这显然是相关的，只是不确定它是否“完全重复”。

@Itjax 很公平，只是给出的答案或多或少正是 OP 正在寻找的。虽然我猜你下面的答案更方便:)。

【参考方案1】：

您在基类中添加virtual Base* clone() const = 0; 并在派生类中适当地实现它。如果你的 Base 不是抽象的，你当然可以调用它的复制构造函数，但这有点危险：如果你忘记在派生类中实现它，你会得到（可能不需要的）切片。

如果您不想复制该代码，可以使用CRTP idiom 通过模板实现该功能：

template <class Derived>
class DerivationHelper : public Base

public:
  virtual Base* clone() const
  
    return new Derived(static_cast<const Derived&>(*this)); // call the copy ctor.
  
;

class Derived1 : public DerivationHelper <Derived1>  ... ;
class Derived2 : public DerivationHelper <Derived2>  ... ;

【参考方案2】：

另一种方法是在每个派生类中实现的公共基础中使用纯虚拟CreateCopy() 方法。

【讨论】：

@David Doria：是的，除了 sn-p 大量泄漏内存。