c++ - C++11 中有什么好的新方法可以将其他 "cloned"的 "hierarchy-classes"对象存储为成员？

Question

我们有一个 Base类和一个Derived派生自 Base 的类.

在其他一些类中，我们希望有一个 shared_ptr<Base> 类型的成员.

我们不能使用类型 Base直接因为像这样直接复制会排除子类。

但是，我们还是想“复制”Base (或子类)对象在构建时结束，因为我们要排除它被修改的可能性。

处理这个问题的经典方法是放置一个虚拟成员函数 clone()进入Base Base 的每个子类的类然后可以执行。每个clone()然后只会返回其自身的“拷贝” - 例如，Derived会返回 make_shared<Derived>(*this) .

这种方法的问题是这需要 Base 的每个新子类实现此 clone()功能。每个 clone() 中的代码相当样板化，一直重复它似乎有点不自然。

自 C++11 以来，有没有更好的方法来做到这一点？

Answer 1

在纯 C++ 中始终可以做到这一点:

struct base
{
    virtual ~base () {}
    virtual base* clone () = 0;  
    virtual void foo () = 0;
};

template <typename T>
struct base_impl : base
{
    T* clone () { return new T (*static_cast<T*> (this)); }
};

struct derived : base_impl<derived>
{ 
    void foo () { ... }
};

struct derived2 : base_impl<derived2>
{
    void foo () { ...}
};

等等

您可以使用 C++11 改进它:您可以使用 unique_ptr<base> (但是你丢失了协变返回类型)，你可以创建 base_impl 的析构函数私有(private)和使用friend T .

我同意在这种情况下这不是很灵活但是:

• 许多层次结构不是很常见
• 克隆函数不是很有用
• 该设计仍然是可扩展的并且超越了克隆:使用模板作为自动化样板代码的一种方式在 eg. ATL 和 WTL。搜索“奇怪的重复模板模式”。

另一种解决方案。这可能可以通过多种方式进行改进，但我认为您无法避免使用两个克隆函数:

struct base
{
    std::unique_ptr<base> clone () { return std::unique_ptr<base> (do_clone ()); }

private:
    virtual base *do_clone () = 0;
};

template <typename T>
struct base_impl : base
{
    std::unique_ptr<T> clone () 
    {
        return std::unique_ptr<T> (static_cast<T*> (do_clone ()));
    }    

private:
    base *do_clone () { return new T (*static_cast<T*> (this)); }
};