(原創) 若class中data member的container，含的是polymorphism的pointer，該如何big three? (C/C++)

Abstract
C++中一旦用到pointer，就得自己管理memory，若功力不夠，不是當機就是memory leak，所以能避免就避免，不過若要在container中放polymorphism object，就只能使用pointer，此時該如何big three呢?

Introduction
在(原創) 若class中的data member有container，而且內含pointer時，也一定要big three!!(C++) 中已經討論了container中放pointer中該如何處理，但別忘了我們為什麼會在container中放pointer呢?就是為了polymorphism，所以一定會遇到一個inheritance hierarchy，而非之前討論的只有一層class。

我們知道處理big three中，主要就是要在copy constructor和assignment operator中重新new過，而非只是copy pointer，但因為container中放的是polymorphism object，我該怎麼針對適當的type去new呢?

我的第一個想法，就是用RTTI去判斷該polymorphism object的type為何，然後去new。

  1#include <iostream>
  2#include <vector>
  3#include <algorithm>
  4#include <functional>
  5
  6using namespace std;
  7
  8}

執行結果

Base's print:1
Derived1's print:2
Derived2's print:3
Base's print:1
Derived1's print:2
Derived2's print:3

執行結果如預期，但copy contructor和assignment operator非常的醜

由於使用了RTTI，須不斷的去判斷type，這種寫法明顯的違反了OCP，若有新的type，就得改copy constructor和assignment operator的判斷式，算是很差的寫法。

再苦思許久之後，大陸的袁老弟給我一個建議，使用clone()，在Modern C++ Design 8.7節有個範例就是用這種方式，我試了之後，結果非常令我滿意。

Sample Code

  1}

執行結果

Base's print:1
Derived1's print:2
Derived2's print:3
Base's print:1
Derived1's print:2
Derived2's print:3

37行

}

在base class多定義了clone member function，專門負責做clone。

50行

}

重點來了，derived class override了clone()，但return type變成Derived1*，而不是Base*，這和我們一般polymorphism寫法不一樣，Modern C++ Design 8.7節稱此為covariant return type，讓你override virtual時，可以不使用Base *，利用這個特色，我們就能clone出完整的object。

79行

copy constructor就變的非常的簡單，而且mem_fun(&Base::clone)還支援polymorphism，相當漂亮，程式只要一行就解決，而且符合OCP，若未來有增加type，也不用再修改程式。

Conclusion
Modern C++ Design 8.7節指出這種使用clone的方式有兩個缺點：
1.必須在base class增加virtual clone()，若使用的是component而無法修改程式時，將無法使用這種方法。

2.每個derived class一定要去override base class的virtual clone()，若忘記override clone()，程式結果將有錯誤，而且compiler也不會提醒你。

Modern C++ Design因此提出了Clone Factory Pattern來解決這個問題，不過我還沒看懂這個pattern，但目前看起來使用clone()的方式還算不錯。

See Also
(原創) 若class中的data member有container，而且內含pointer時，也一定要big three!!(C/C++)

Reference
Andrei Alexandrescu，Modern C++ Design，Addison Weseley，2001