從多型基類指針複製衍生類別實例

對許多人來說，這個程式設計難題已被證明難以捉摸。讓我們探討一下所涉及的複雜性並找到一個有效的解決方案。

考慮以下場景：您有類別 Base、Derived1、Derived2 等，其中 Derived 類別繼承自 Base。給定一個指向 Base 物件的指針，目標是建立底層 Derived 物件的動態分配副本，避免諸如「返回臨時物件的位址」之類的問題。

傳統上，這是透過冗長的內容來解決的條件語句中的 typeids 或dynamic_casts。不過，我們尋求更優雅的解決方案。

虛擬複製方法

關鍵在於在Base類別中引入一個虛擬clone()方法，為每個Derived實作類型。此方法傳回物件的副本。如果 Base 不是抽象的，您可以呼叫其複製建構函數，但如果在衍生類別中未正確實現，這種方法會帶來切片的風險。

代碼重用的 CRTP 習慣用法

為了避免代碼重複，可以採用 CRTP（奇怪的重複模板模式）習慣用法。考慮以下通用模板：

template 
class DerivationHelper : public Base
{
public:
  virtual Base* clone() const
  {
    return new Derived(static_cast(*this));
  }
};

透過使用此模板，多個 Derived 類別可以繼承自 DerivationHelper，並使用各自的複製建構函式實作 Clone() 方法。

實作與優點

這個解決方案有幾個好處：

• 簡單：程式碼簡潔，易於實現。
• 擴充性：新增新的衍生類別不需要修改基底類別。
• 效能：虛函數呼叫相對有效率。

透過採用 virtualclone() 方法和 CRTP 習慣用法，程式設計師可以有效地實現所需的功能，而不需要複雜的或容易出錯的方法。