Как скопировать объект внутри указателя производного класса?

Question

[Nexeon]

Допустим, существует класс Base и производный от него класс Derived : public Base

Как скопировать объект d на который указывает указатель *b, если тип производного класса Derived НЕ известен на этапе компиляции?

Derived d;

Base *b = &d;

Base *copy = copy_of(b)?

Скопировать сам указатель не вариант, т.к. они оба будут указывать на одну и ту же область памяти. Возможно ответ кроется в копировании этой самой области памяти изощренным способом?

Answer 1

[MiiNiPaa]

Есть два каноничных подхода.
Первый — создать виртуальную функцию clone, которую должны переопределить производные классы:

class Base
{
  pubic:
    virtual Base* clone() const = 0;
};

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

Второй — использовать CRTP чтобы наследовать Base:

class Base
{
  pubic:
    virtual Base* clone() const = 0;
};

template <typename T>
struct BaseHelper: Base
{
  virtual Base* clone() const override
  {
    return new T(static_cast<const T&>(*this));
  }
}

class Derived: public BaseHelper<Derived>
{
};

Comments

[Nexeon]

Встречал такие способы, но не хотелось бы определять метод clone()
А как на счет си-шных memcpy? И есть ли еще способы?

[MiiNiPaa]

> А как на счет си-шных memcpy?

Только если класс — TriviallyCopyable и ты точно знаешь его размер (например если Derived не добавляет никаких членов данных)

> И есть ли еще способы?
Работать не с обычными, а с умными указателями. Например какой-нибудь clone_ptr, который будет в себе хранить функцию для копирования.

[Nexeon]

MiiNiPaa: Вот на счет умных указателей, я как раз их и использую в основном. Как может выглядеть реализация подобного clone_ptr?

[MiiNiPaa]

Nexeon: Приблизительно, как реализация shared_ptr, только кроме deleter'а, нужно хранить и copier. Т.е. фактически он будет хранить указатели на объект и type-erased копирующую функцию.

[Mercury13]

Понять бы, что такое CRTP и как он работает…

[Nexeon]

MiiNiPaa: Что ж, непросто, буду пробовать. Благодарю за информацию :)

[Евгений Шатунов]

Mercury13 , CRTP - очень интересный подход, когда базовым классом для класса A является инстанциирование некоего шаблона от класса A. Парадокс убитого дедушки прям. :)
stackoverflow.com/questions/4173254/what-is-the-cu...
https://en.wikipedia.org/wiki/Curiously_recurring_...

Все работает по правилам вывода шаблонных типов и их интерфейса.

Nexeon , еще для решения этой проблемы используют идиомы строителя (Builder) или фабричной функции (Factory function), именуя последнюю копирующей функцией. Так же я с успехом применял визитера (Visitor) на основе шаблонного типа.
Дизайн этих подходов для решения задачи копирования будет сильно зависеть от уже имеющейся коллекции типов и их устройства.

Answer 2

[Даниил Демидко]

Поделюсь с вами кусочком своего проекта, передо мной уже вставала похожая проблема, за исключением того, что работал я с указателем void*, хранящим любой тип.

Думаю то, что void* нужно исправить на указатель на ваш интерфейс вы догадаетесь.

namespace Typification
{
    // Универсальный тип
    struct Type
    {
        std::string Id;
        std::function<void(void *)> Free;
        std::function<void *(void *)> Copy;
        std::function<bool(void *, void *)> Equall;
    };

    // Шаблонная функция возвращает тип
    template <typename T> Type GetType()
    {
        return
        { 
            typeid(T).name(), 
            [](void *pointer) -> void { delete static_cast<T *>(pointer); },
            [](void *pointer) -> void *{ return new T(*static_cast<T *>(pointer)); },
            [](void *a, void *b) -> bool { return *static_cast<T *>(a) == *static_cast<T *>(b); }
        };
    }
}

// Просто набросок идеи
struct Obj {
    Typification::Type _type;
    void *_value;
};

Comments

[Nexeon]

Хм, вечером обязательно попробую и отпишусь, спасибо!