c++ - 如何保持在堆栈上分配的对象的动态类型？

Question

假设我有:

class A { };
class B : public A { };
A f() { 
    if (Sunday())
        return A;
    else
        return B;
}

显然，自 A 以来，这不起作用的复制构造函数将被调用。有没有办法在不丢失其类型的情况下返回堆栈分配的对象？

我试过使用 std::shared_ptr<A>但它让我陷入了另一个问题 std::shared_ptr<B>不是 std::shared_ptr<A> .

Answer 1

不可能立即从创建对象的函数中返回堆栈分配的(即本地)对象。局部对象在函数返回时被销毁。您可以使用各种“智能指针”和类似技术隐藏/混淆对象分配的实际性质，但对象本身应该动态分配。

除此之外，只要遵守本地对象生命周期规则，本地对象的多态性与其他任何对象的工作方式完全相同。只需使用指针或引用

A a;
B b;

A *p = Sunday() ? &a : &b;
// Here `*p` is a polymorphic object

只要本地对象存在，上例中的

指针 p 就保持有效，这意味着您不能从函数返回 p。

此外，正如您在上面的示例中看到的，它无条件地预先创建两个 对象，然后选择两者之一，同时不使用第二个。这不是很优雅。您不能在 if 语句的不同分支中创建此类对象的不同版本，原因与您不能以多态方式从函数返回本地对象的原因相同:一旦创建对象的本地 block 完成，对象被销毁。

后一个问题可以通过使用原始缓冲区和手动就地构造来解决

alignas(A) alignas(B) char object_buffer[1024]; 
// Assume it's big enough for A and B

A *p = Sunday() ? new(buffer) A() : new (buffer) B();
// Here `*p` is a polymorphic object
p->~A(); // Virtual destructor is required here

但它看起来并不漂亮。一种类似的技术(涉及缓冲区的复制)可能用于使本地多态对象在 block 边界中幸存下来(请参阅@Dietmar Kühl 的回答)。

因此，再次强调，如果您只想创建两个对象中的一个对象并让您的对象在 block 边界中存活下来，那么立即解决方案将本地对象放在一边是不可能的。您将不得不使用动态分配的对象。