有一个 clone() 方法是一个“好主意”吗？答案

【问题标题】：Is having a clone() method a 'Good Idea'?有一个 clone() 方法是一个“好主意”吗？
【发布时间】：2014-07-17 10:33:48
【问题描述】：

我记得在 Java 中看到过一些 clone() 用法，现在我在一些 C++ 代码中注意到了它。我也在 StackExchange 上注意到它们：

那么，拥有克隆方法是一个“好主意”吗？还是复制构造函数就足够了？

【问题讨论】：

只想要浅拷贝和深拷贝之间可能存在语义差异，在这种情况下，克隆将是对深拷贝所有内容的显式调用，因此它是不同的副本而不是“引用” ' 到共享对象，具体取决于您如何实现赋值运算符和复制构造函数
带有垃圾收集器的语言对复制对象的需求要少得多。例如，它们可以安全地存储指向集合中对象的指针，而不必担心所有权和确定性清理。所以他们没有任何类似于copy ctor的东西。因此，如果程序员想要提供复制语义，那么他必须编写一个显式方法来生成副本。通常称为 clone()。
@einpoklum 不，复制构造函数被假定为用户代码的深层复制。
我看到有些人不允许赋值和复制构造函数，因此你必须调用clone 来获取对象的副本，但这实际上取决于你想要定义和遵守的合同跨度>
多态性的问题是你不知道在编译时被复制的确切类型，这是复制构造函数所需要的。因此，一个克隆方法，为了安全起见，可能带有禁用的复制构造函数。查找：对象切片。

【解决方案1】：

拥有克隆方法是一个“好主意”吗？还是应该复制 ctor 就足够了？

复制构造函数只能复制他们知道的数据成员 - 这不包括它们可能嵌入的任何派生对象中的数据成员。即如果class X 的复制构造函数用于通过X* 或X& 复制对象地址，但实际运行时数据对象是具有附加数据成员的派生类型，则会出现问题。

virtual clone 方法是一个合适的解决方案，让派生类指定用于复制该类型对象的代码。

如果您仍然无法清楚地看到好处，您应该阅读 O.O.一般来说，设计和多态性，那么对此的需求应该开始变得清晰。

【讨论】：

但是，这是否意味着 clone() 对于非最终类是必要的？（即有子类的类）？
@einpoklum 不完全...您可能不需要复制它们，例如 - 如果它们是由工厂创建的，那么引用/指针会被传递，或者可能是你重新复制，但只能在编译时知道运行时类型的代码中（例如 Derived4 d; ...; Derived4 e(d); 甚至 if (Derived2* p = dynamic_cast<Derived2>(p_base)) { Derived2* p_another = new Derived2(*p); ... }）。
好吧，让我重新表述一下：对于具有子类并且被忽略子类的代码复制的类，clone() 不是必需的吗？
@einpoklum：几乎，virtual clone() - 和派生类实现 - 对于具有子类的类是必需的，其中这些子类被忽略子类的代码复制。
总体上阅读 OOP 可以给您一个提示，但我会说阅读该特定部分，因为它是 OOP 中更高级的主题。

【解决方案2】：

克隆的原因是创建对象的精确副本。因此，在最坏的情况下，您将使用两倍的内存量。因为字符串经常被实习并且不会被克隆，因此您可能需要强制转换它。虽然由克隆方法/复制构造函数的实现者来实现它。

【讨论】：

这是克隆与复制构造的单一普遍接受的语义吗？
在 C++ 中，标准要求从另一个 std::string 复制构造或分配值的 std::string 将像深度复制一样运行 - 您的代码永远不需要“强制转换” "或做任何其他不寻常的事情。如果实现试图做一些聪明的“实习”，那么实现的问题就是如何确保你的代码仍然保持不变（这就是为什么我相信所有早期的 Copy-On-Write std::string 实现的尝试都被放弃了）。
我不明白这个答案。当然，使用两倍的内存量是最好的情况，因为您正在创建副本？关于字符串的部分太模棱两可而无用。也许您指的是手动分配的数组。