Wie kann man polymorphe Objekte in C mithilfe von Klon- und kovarianten Rückgabetypen tief kopieren?

Polymorphe Objekte in C kopieren: Klon- und Kopierkonstruktoren verstehen

In C ermöglicht die Vererbung die Erstellung polymorpher Klassen, während Objekte abgeleiteter Klassen dies können als ihre Basisklassenzeiger gespeichert werden. Beim Umgang mit solchen Objekten besteht oft die Notwendigkeit, eine tiefe Kopie davon anzufertigen. Während herkömmliche Kopierkonstruktoren und Operator=-Überladung möglicherweise nicht ausreichen, ist ein spezifischer Ansatz erforderlich.

Die Idee, eine Clone()-Methode zu verwenden, wie in der Frage gezeigt, ist eine gängige Technik in C. Diese abstrakte Methode wird in der Basisklasse deklariert und in abgeleiteten Klassen implementiert, um eine tiefe Kopie ihres spezifischen Typs zu erstellen.

Es gibt jedoch einen eher C-spezifischen Ansatz, der diesen Prozess vereinfacht. Durch die Verwendung des Konzepts kovarianter Rückgabetypen können abgeleitete Klassen beim Überschreiben der Clone()-Methode Zeiger auf sich selbst zurückgeben. Darüber hinaus kann ein privater oder impliziter Kopierkonstruktor in der abgeleiteten Klasse das eigentliche Kopieren von Datenelementen übernehmen.

Hier ist ein Beispiel:

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

class Derivedn : public Base
{
public:
  // Covariant return type allows returning a pointer to a derived class.
  Derivedn* Clone() 
  {
    return new Derivedn(*this);
  }
private:
  Derivedn(const Derivedn&) : ... {}
};

Bei diesem Ansatz wird die Clone()-Methode in Derivedn verwendet gibt einen Zeiger auf ein neues Objekt desselben Typs wie es selbst zurück. Der private Kopierkonstruktor in Derivedn kümmert sich um das Kopieren von Datenelementen und stellt so eine tiefe Kopie sicher.

Diese Technik bietet eine saubere und präzise Möglichkeit, Kopien polymorpher Objekte in C zu erstellen und dabei die objektorientierten Prinzipien einzuhalten.

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