从多态基类指针复制派生类实例

对于许多人来说，这个编程难题已被证明难以捉摸。让我们探讨一下所涉及的复杂性并找到一个有效的解决方案。

考虑以下场景：您有类 Base、Derived1、Derived2 等，其中 Derived 类继承自 Base。给定一个指向 Base 对象的指针，目标是创建底层 Derived 对象的动态分配副本，避免诸如“返回临时对象的地址”之类的问题。

传统上，这是通过冗长的内容来解决的条件语句中的 typeids 或dynamic_casts。不过，我们寻求更优雅的解决方案。

虚拟克隆方法

关键在于在Base类中引入一个虚拟clone()方法，为每个Derived实现类型。此方法返回对象的副本。如果 Base 不是抽象的，您可以调用其复制构造函数，但如果在派生类中未正确实现，这种方法会带来切片的风险。

代码重用的 CRTP 习惯用法

为了避免代码重复，可以采用 CRTP（奇怪的重复模板模式）习惯用法。考虑以下通用模板：

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

通过使用此模板，多个 Derived 类可以继承自 DerivationHelper，并使用各自的复制构造函数实现 Clone() 方法。

实现和优点

这个解决方案有几个好处：

• 简单：代码简洁，易于实现。
• 扩展性：添加新的派生类不需要修改基类。
• 性能：虚函数调用相对高效。

通过采用 virtualclone() 方法和 CRTP 习惯用法，程序员可以有效地实现所需的功能，而不需要复杂的或容易出错的方法。