使用 new 运算符将对象复制到堆而不知道其类型

Question

我有一个疑问，下面的函数可以接收类型 A 或派生类型的对象。

A *copyToHeap(A &obj) {
    A *ptr=new A(obj);
    return ptr;
}

如果我们这样称呼：

//B inherits from A
B bObj;
B *hPtr=copyToHeap(bObj);

hPtr指向的对象实际上是A类型还是B类型？ 这样做安全吗？

Answer 1

当您在代码中执行以下操作时：

A* ptr = new A(obj);

您将始终获得一个 A 实例。 obj 将被视为 A，并且将基于 obj 的“A 部分”创建新的 A。

更好的方法是如之前的回复所述，向基类添加一个虚拟 MakeCopy 方法并为派生类实现它。

virtual A* MakeCopy();

此方法是通过复制其调用的对象来实现的。然后它在派生类中实现，因此如果您有一个实际上是 B 对象的 A 指针，您将获得一个真正的 B 副本，并避免示例中发生的“切片”。

Answer 2

返回的对象是pointer to A类型，这意味着hPtr指向的对象是A类型。这是不安全的，因为调用 B 独有的方法或成员会导致崩溃或未定义的行为。您可能正在寻找工厂模式。

Answer 3

一个安全的方法是提供虚拟克隆方法

#include <memory>

class Base
{
public:
    virtual std::unique_ptr<Base> Clone() = 0;
};

class Derived : public Base
{
public:
    Derived(int i) : i_(i)
    {

    }

    std::unique_ptr<Base> Clone()
    {
        return std::unique_ptr<Derived>(new Derived(i_));
    }

private:
    int i_;
};


std::unique_ptr<Base> copyToHeap(std::unique_ptr<Base> obj) 
{
    return obj->Clone();
}

Answer 4

它不安全，不正确，编译器应该给你一些诊断信息。如果使用 GCC，您是否尝试使用 g++ -Wall 进行编译？

Answer 5

无法编译：

B *hPtr=copyToHeap(bObj); //error: invalid conversion from ‘A*’ to ‘B*’

如果将 hPtr 的类型更改为 A*，它会编译，但您仍然会得到一个 A 对象。您使用的 A 的默认复制构造函数将创建一个 A 对象并复制 B 对象中定义的字段>A，将B部分切掉。

Answer 6

由于上面/这篇文章中描述的所有问题——如果你能避免它（我想不出你不能避免的原因）——你不应该设计你的代码来要求“复制到堆”。

正如卢奇安指出的那样，你可能想要一家工厂。工厂首先在堆上创建对象（并返回一个智能指针来管理对象/指针/内存的生命周期）。