实现可克隆 c++ 类的最佳方法？

Question

我已经看到了必须在 class 中实现 clone 方法的问题的解决方案（包括在本站点中），因此它 return 是堆分配的克隆本身即使我们只有 Baseclass.

当你不得不在很多 class 中一次又一次地实现相同的方法时，问题就出现了，我记得当你只需要从模板继承时这样做的方法 class（将其命名为 Cloneable）所以它实现了它，但是我尝试这样做的方式不起作用：

template<typename T, typename B> class Cloneable{
public:
    B* clone(){return new T(*this);}
};

class Bottom {
public:
    virtual void sayhi() = 0;
    virtual Bottom* clone() = 0;
};

class Middle: public Cloneable<Middle, Bottom>, public Bottom {
public:
    void sayhi() override {cout << "Hi from the Middle" << endl;}
};

//class Top: public Middle ...?

int main() {
    Bottom* b1 = new Middle();
    b1->sayhi();
    delete b1;
}

我记得向我展示这个的人实际上在 Cloneable 中只用了一个参数就做到了，但无论如何，我会感谢你能想象到的任何方式。

Answer 1

您可以使用 Curious Recurring Template Pattern，其中派生的 class 实际上派生自基于 class 的实例，具体取决于自身。演示：

#include <iostream>

template<typename T>
class Clonable {
public:
    T* clone() {
        return new T { * static_cast<T *>(this)};
    }
};

template<class T>
class Base : public Clonable<T> {
public:
    int x = 2;

    virtual ~Base() {}
};

class Derived : public Base<Derived> {
public:
    int y = 3;
};

int main() {
    Base<Derived> *d = new Derived;

    static_cast<Derived *>(d)->y = 6;

    Derived *c = d.clone();  // we are even cloning from a Base *!
    std::cout << c->x << ' ' << c->y << '\n';
    delete c;
    delete d;
}

编译无警告并正确输出2 6，证明没有发生切片。

Answer 2

您的 Cloneable 缺少演员表。 this 是一个 Cloneable *，它需要转换为 T * 才能传递给复制构造函数。

template<typename T, typename B> class Cloneable : public B
{
public:
    B* clone() override { return new T(*static_cast<T*>(this)); }
};

class Base
{
public:
    virtual Base* clone() = 0;
};

class Derived : public Cloneable<Derived, Base>
{
};

See it live

这不会阻止某人进一步子classing Derived，并忘记为那个孙子 class.

重新实现 clone

class Oops : public Derived {};

int main() {
    Oops o;
    Base * pb = o.clone();
    assert(typeid(*pb) != typeid(o));
}

实现可克隆 c++ 类的最佳方法？

The best way to implement cloneable c++ classes?

c++

templates

inheritance

clone

cloneable

实现可克隆 c++ 类 的最佳方法？

The best way to implement cloneable c++ classes?

c++

templates

inheritance

clone

cloneable

实现可克隆 c++ 类的最佳方法？