如何实现一些智能指针的深度复制特性

Question

unique_ptr非常有用。然而，它是不可复制的。如果为它的指向类提供虚拟克隆(深度复制)方法，我认为它将变得更有用。是否有必要或有更好的方法来实现它?在某些库中是否存在类似的智能指针?这是一个版本

template<class T>
class deep_ptr: private unique_ptr<T>
{
public:
    using unique_ptr<T>::operator *;
    using unique_ptr<T>::operator ->;
    using unique_ptr<T>::operator bool;
    using unique_ptr<T>::release;
    using unique_ptr<T>::reset;
    using unique_ptr<T>::get;
    // add (DEFAULT_CONSTRUCTOR)(MOVE_CONSTRUCTOR)(MOVE_ASSIGNMENT_METHOD) ...
    explicit deep_ptr(T* p) : unique_ptr(p) {}
    deep_ptr(deep_ptr const& r) : unique_ptr(r->clone()) {}
    deep_ptr& operator=(deep_ptrconst& r)
    { if (this != &r) reset(r->clone()); return *this; }
};

只是觉得很有用，但从来没有见过类似的东西。？??

Answer 1

除非我误解了你在寻找什么，如果一个类有一个克隆方法，那应该足以得到你正在寻找的。

示例代码:

#include <iostream>
#include <memory>
struct A
{
   virtual ~A() {}
   virtual A* clone() = 0;
};
struct B : A
{
   B(int in = 0) : x(in) {}
   B(B const& copy) : x(copy.x) {}
   virtual ~B() {std::cout << "In B::~B()n";}
   virtual A* clone() { return new B(*this); }
   int x;
};
int main()
{
   std::unique_ptr<A> p1(new B(10));
   std::unique_ptr<A> p2(p1->clone());
   return 0;
}

运行上述程序的输出:

<>之前B:: ~ B ()B:: ~ B ()

Answer 2

如果没有克隆方法(只是一个复制构造函数)，以下操作应该可以工作:

template <typename T>
class deep_ptr
{
public:
  deep_ptr() : i_() {}
  deep_ptr(std::nullptr_t) : i_(nullptr) {}
  template <typename U>
    deep_ptr(U* u) : i_(u ? new inner_impl<U>(*u) : nullptr) {}
  ~deep_ptr() { delete i_; }
  deep_ptr(const deep_ptr& p) : i_(p.i_ ? p.i_->copy() : nullptr) {}
  deep_ptr& operator=(const deep_ptr& p)
  {
    if (!p.i_) { i_ = nullptr; }
    else { i_ = p.i_->copy(); }
  }
  deep_ptr(deep_ptr&& p) : i_(p.i_) { p.i_ = nullptr; }
  deep_ptr& operator=(deep_ptr&& p)
  {
    i_ = p.i_;
    p.i_ = nullptr;
  }
  const T* operator->() const { return get(); }
  const T* get() const
  {
    if (i_) { return *i_; }
    return nullptr;
  }
  const T& operator*() const { return *static_cast<T*>(*i_); }
  T* operator->() { return get(); }
  T* get()
  {
    if (i_) { return *i_; }
    return nullptr;
  }
  T& operator*(){ return *static_cast<T*>(*i_); }
private:
  struct inner
  { 
    virtual inner* copy() const = 0;
    virtual operator const T*() const  = 0;
    virtual operator T*() = 0;
    virtual ~inner() {}
  };
  inner* i_;
  template <typename U>
  struct inner_impl : inner
  {
    inner_impl(const U& u) : u_(u) {}
    inner_impl* copy() const override { return new inner_impl(u_); }
    operator const T*() const override { return &u_; }
    operator T*() override { return &u_; }
    U u_;
  };
};