如何在 C 中从基类指针创建派生类实例的副本？

多态：从基类指针创建派生类实例的副本

在面向对象编程中，经常会遇到需要的场景创建派生类实例的副本，同时通过指向其多态基类的指针访问它们。这项任务可能具有挑战性，特别是在避免使用外部库或复杂的代码结构时。

问题：

考虑以下类层次结构：

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

目标是创建一个方法 CreateCopy(Base* base)，该方法返回 base 指向的实例的动态创建副本。避免返回对临时对象的引用以防止运行时错误至关重要。

幼稚的方法：

幼稚的方法涉及在一个一系列 if 语句来确定特定的派生类类型，然后利用 new 运算符创建副本。不过这种方法比较麻烦，而且容易出错。

更好的方法：

更优雅、更通用的解决方案是在基类中引入一个虚方法：

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

每个派生类都会实现自己的clone()方法来创建实例的副本。

CRTP（奇怪的重复模板模式）：

为了避免在每个派生类中重复 Clone() 实现，您可以通过模板类利用 CRTP 习惯用法：

<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>

现在，派生类可以从 DerivationHelper 继承，而不是直接从 Base 继承:

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

这种方法确保所有派生类都可以访问clone()方法，而不需要在每个类中手动实现。

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