如何创建基类引用传递的值的unique

问：

我有和类，我需要从中多态行为，通过虚拟成员函数：BaseDerivedfoo()

#include <iostream>
#include <memory>

class Base {
public:
    virtual int foo() const = 0;
};

class Derived : public Base {
public:
    int foo() const override { return 42; }
};

std::unique_ptr<Base> clone(Base & base) {
    //auto copy = base;  // cannot create an abstract type
    //return std::make_unique(copy);

    return std::make_unique(base);
}

int main() {
    auto d = Derived();

    auto p = clone(d);
 
    std::cout << p->foo() << '\n';
}

不编译：https://godbolt.org/z/voaGdf1sM

<source>: In function 'std::unique_ptr<Base> clone(Base&)':
<source>:19:28: error: no matching function for call to 'make_unique(Base&)'
   19 |     return std::make_unique(base);
      |            ~~~~~~~~~~~~~~~~^~~~~~

除此之外，我希望能够在程序的大部分内容中处理具有值语义的实例，但是有一种情况是我需要将实例添加到集合（）并保留多态性，因此在这种情况下，我需要能够将 s 添加到对象的新副本中。因此，我有一个函数，它接受对一个对象的引用，并打算制作一个副本，然后由一个拥有，然后返回这个副本。clone()DerivedDerivedstd::vector<std::unique_ptr<Base>>unique_ptrDerivedclone()Derivedunique_ptr

不幸的是，我无法弄清楚如何制作对抽象类型的引用的多态副本，例如 .Base

我不能按值传递参数，然后将隐式副本移动到中，因为不可能有的实例，我需要多态性。unique_ptrBase

我考虑使用转发引用，例如：

std::unique_ptr<Base> clone(Base && base) {
    return std::make_unique(base);
}

// ...
auto p = clone(std::move(d));

但我不想在调用者那里公开所有权并要求他们调用 - 它应该可以自由地传递对现有对象的引用并期望复制它，而不是获取它的所有权。我实际上希望它被复制，并且源对象保持完整并能够再次使用（例如制作更多副本）。std::moveclone

注意：如果我能让它工作，那么采取一个可能会更好，因为毕竟我是出于性能原因而通过引用。cloneconst Base &

我在这里尝试做的事情 - 制作一个副本，作为管理，而不对调用者施加移动语义 - 甚至可能吗？unique_ptr

C++ 复制按引用传递 C++20 唯一 PTR

发现了一些相关的问题，但他们假设这是一个（虚拟）成员函数：派生的 C++ 类如何通过基指针克隆自身？ -- 是否可以克隆多态对象，而无需手动将重写的克隆方法添加到 C++ 中的每个派生类中？ -- 从基类指针克隆派生类clone()

0赞 davidA 3/26/2023

@JaMiT这些链接非常有用 - 谢谢。

答：

4赞 Paul Sanders 3/26/2023 #1

我想你正在寻找这样的东西：

#include <iostream>
#include <memory>

class Base {
public:
    virtual ~Base () { }
    virtual int foo() const = 0;
    virtual std::unique_ptr <Base> clone (void) const = 0;
};

class Derived : public Base {
public:
    int foo() const override { return 42; }

    std::unique_ptr <Base> clone (void) const override
    {
        auto result = std::make_unique <Derived> ();
        *result = *this;
        return result;
    }
};

int main() {
    auto d = Derived ();
    auto p = d.clone ();
    std::cout << p->foo() << '\n';
}

我不确定真的还有很多话要说，尽管你也可以做：

Base &base = d;
...
auto p = b.clone ();

我认为这更接近您的要求。

现场演示

编辑：根据@eerorika的评论添加了一个虚拟析构函数，我省略它是多么草率！Base

#include <iostream>
#include <memory>

class Base {
public:
    virtual int foo() const = 0;
};

class Derived : public Base {
public:
    int foo() const override { return 42; }
};

template <typename T>
std::unique_ptr<Base> clone(T const & t) {
    return std::make_unique<T>(t);
}

int main() {
    auto d = Derived();

    auto p = clone(d);
 
    std::cout << p->foo() << '\n';
}

https://godbolt.org/z/GbTz4nb3E

这允许在提供的参数上调用 copy-constructor，就好像它是一样，因为调用者知道具体类型。我不确定如果调用者只有一个引用或指针，这是否仍然有效。make_uniqueDerivedBase

template <class T>
class TBase : public Base {  // Base from Paul's answer
public:
    std::unique_ptr<Base> clone() const override {
        const T& ref = static_cast<const T&>(*this);
        return std::make_unique<T>(ref);
    }
};

class Derived1 : public TBase<Derived1> {
public:
    int foo() const override { return 42; }
};

class Derived2 : public TBase<Derived2> {
public:
    int foo() const override { return 1337; }
};

如何创建基类引用传递的值的unique_ptr？

How to create a unique_ptr to a value passed by base class reference?

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