Copiando instâncias de classes derivadas de ponteiros de classe base polimórficas

Para muitos, esse enigma de programação se mostrou ilusório. Vamos explorar as complexidades envolvidas e descobrir uma solução eficiente.

Considere o seguinte cenário: você tem classes Base, Derived1, Derived2, etc., onde as classes Derived herdam de Base. Dado um ponteiro para um objeto Base, o objetivo é criar uma cópia alocada dinamicamente do objeto Derived subjacente, evitando problemas como "endereço de retorno de um temporário". de typeids ou dynamic_casts em instruções condicionais. No entanto, buscamos uma solução mais elegante.

A chave está na introdução de um método clone() virtual para a classe Base, implementado para cada Derivado tipo. Este método retorna uma cópia do objeto. Se Base não for abstrato, você pode invocar seu construtor de cópia, mas essa abordagem acarreta o risco de fatiamento se não for implementada corretamente nas classes derivadas.

Para evitar a duplicação de código, o idioma CRTP (Curiosamente Recurring Template Pattern) pode ser empregado. Considere o seguinte modelo genérico:

template classe DerivationHelper: base pública { público: Base virtual* clone() const { return new Derived(static_cast(*this)); } };

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

Esta solução oferece vários benefícios:

• Extensibilidade: adicionar novas classes derivadas não requer modificação da classe base.
• Desempenho: chamadas de funções virtuais são relativamente eficientes.
• Ao adotar o método virtual clone() e o idioma CRTP, os programadores podem efetivamente alcançar a funcionalidade desejada sem a necessidade de tarefas complicadas ou abordagens propensas a erros.