指向基类的 unique_ptr 的深度克隆答案

【问题标题】：Deep Clone for a unique_ptr which point to a base class指向基类的 unique_ptr 的深度克隆
【发布时间】：2017-02-22 08:30:20
【问题描述】：

问题是：如何对指向基类的 unique_ptr 进行深度克隆，并且基类具有一些虚函数。

详细代码：

class QueryRewrite {
public:
     QueryRewrite(bool wasRes, ReturnMeta rmeta, const KillZone &kill_zone, 
                  AbstractQueryExecutor *const executor)
         : rmeta(rmeta), kill_zone(kill_zone),
           executor(std::unique_ptr<AbstractQueryExecutor>(executor)) {}
     QueryRewrite(const QueryRewrite &other_qr)
         : rmeta(other_qr.rmeta), kill_zone(other_qr.kill_zone),
           executor(other_qr.executor.get()) {}
     QueryRewrite(){}
     QueryRewrite(QueryRewrite &&other_qr) : rmeta(other_qr.rmeta),
           executor(std::move(other_qr.executor)) {}
     const ReturnMeta rmeta;
     const KillZone kill_zone;
     std::unique_ptr<AbstractQueryExecutor> executor;
};

在复制构造函数中

QueryRewrite(const QueryRewrite &other_qr)
         : rmeta(other_qr.rmeta), kill_zone(other_qr.kill_zone),
           executor(other_qr.executor.get()) {}

executor(other_qr.executor.get())只是对执行器的浅拷贝，如果我想做深拷贝，代码怎么改？

而executor 是一个unique_ptr，它指向AbstractQueryExecutor 的一个实例，AbstractQueryExecutor 是一个具有一些虚函数的基类，所以如果我将代码更改为 executor(new AbstractQueryExecutor(other_qr.executor.get()))，它会说：

 error: cannot allocate an object of abstract type ‘AbstractQueryExecutor’
 note:   because the following virtual functions are pure within ‘AbstractQueryExecutor’:

【问题讨论】：

C 介绍了unique_ptr 以及使它们工作所需的所有基础！？酷！
stackoverflow.com/questions/16030081/…
unique_ptr 与问题没有真正的关系。这是多态复制的经典问题，通常由一个虚拟的clone() 成员函数来解决。
executor(other_qr.executor.get()) 不是浅拷贝，它创建了一个指针，两个不同的unique_ptrs 都认为他们唯一拥有。这不好。

标签： c++ constructor abstract-class unique-ptr

【解决方案1】：

编写一个继承自unique_ptr 的value_ptr，但在复制构造/分配时会在非空T* 上调用unique_ptr<T> T::clone() const 以进行克隆。

使用那个。

template<class T, class D=std::default_delete<T>>
struct value_ptr:std::unique_ptr<T,D>{
  using base=std::unique_ptr<T,D>;
  using base::base;
  value_ptr()=default;
  value_ptr(value_ptr&&)=default;
  value_ptr& operator=(value_ptr&&)=default;
  value_ptr(base&& o):base(std::move(o)){}
  value_ptr(value_ptr const&o):
    value_ptr( o?value_ptr(o->clone()):value_ptr() )
  {}
  value_ptr& operator=(value_ptr const&o){
    value_ptr tmp(o);
    *this=std::move(tmp);
    return *this;
  }
};

应该这样做。代码未测试。

抽象基础需要添加一个virtual std::unique_ptr<AbstractBase> clone()const，并且派生需要实现，才能使上述工作。

也遵循零规则；一旦你有一个值 ptr，你可以=default 或者有时跳过封闭类的复制/移动 ctors/assigns。

顺便说一句，请考虑写入时复制而不是深度复制。

【讨论】：