如何在 C 中從基底類別指標建立衍生類別實例的副本？

多態：從基類指標建立衍生類別實例的副本

在物件導向程式設計中，常常會遇到需要的場景建立衍生類別實例的副本，同時透過指向其多型基類別的指標來存取它們。這項任務可能具有挑戰性，特別是在避免使用外部程式庫或複雜的程式碼結構時。

問題：

考慮以下類別層次結構：

<code class="cpp">class Base {
  virtual ~Base();
};
class Derived1 : public Base { ... };
class Derived2 : public Base { ... };</code>

目標是建立一個方法CreateCopy(Base* base)，該方法傳回base 所指向的實例的動態建立副本。避免傳回對臨時物件的參考以防止執行時間錯誤至關重要。

幼稚的方法：

幼稚的方法涉及在一個一系列 if 語句來確定特定的派生類別類型，然後利用 new 運算子建立副本。不過這種方法比較麻煩，而且容易出錯。

更好的方法：

更優雅、更通用的解決方案是在基類中引入一個虛方法：

<code class="cpp">class Base {
  virtual ~Base();
  virtual Base* clone() const = 0;
};</code>

每個衍生類別都會實作自己的clone()方法來建立實例的副本。

CRTP（奇怪的重複模板模式）：

為了避免在每個派生類別中重複Clone() 實現，您可以透過模板類別利用CRTP 習慣用法：

<code class="cpp">template <class Derived>
class DerivationHelper : public Base {
public:
  virtual Base* clone() const {
    return new Derived(static_cast<const Derived&>(*this)); // call the copy ctor.
  }
};</code>

現在，派生類別可以從DerivationHelper 繼承，而不是直接從Base 繼承:

<code class="cpp">class Derived1 : public DerivationHelper<Derived1> { ... };
class Derived2 : public DerivationHelper<Derived2> { ... };</code>

這種方法確保所有派生類別都可以存取clone()方法，而不需要在每個類別中手動實現。

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