C ++如何正确复制指针的容器（向量）？

Question

有几次我偶然发现了我有一个需要复制的指针容器的场景。

假设我们有以下类层次结构：

• 学生（基础班）

  • 新生（子类）
  • Sophmore（子类）
  • 少年（子类）
  • 高级（子类）

• StudentService

StudentService类有一个std::vector<Student*> students字段和以下构造函数：

StudentService::StudentService(std::vector<Student*> students) {
   // code
}

仅使用std::vector::operator=运算符并编写this->students = students是不正确的，因为这只会复制指针地址，因此如果外部某人删除了那些指向的对象指针，然后StudentService类将受到影响。

解决方案是循环遍历students参数中的每个指针并创建一个新的动态对象，如下所示：

for(int i = 0; i < students.size(); i++) {
   this->students.at(i) = new Student(*students.at(i));
}

但即使这样也不合适，因为它会创建ONLY Student对象。 我们知道学生可以是新生，索菲尔，初中或高级。 所以这是我的问题：这个问题的最佳解决方案是什么？

我想有一种方法是在每个Student类中放置一个私有枚举字段，并有4个if-else语句检查它是什么类型的Student，然后根据它创建一个新的动态对象：

 for(int i = 0; i < students.size(); i++) {
   if(students.at(i).getType() == FRESHMAN) {
      this->students.at(i) = new Freshman(*students.at(i));
   } else if(students.at(i).getType() == SOPHMORE) {
      this->students.at(i) = new Sophmore(*students.at(i));
   } else if {
   // and so on...
   }
}

但这仍然看起来很麻烦，你会建议什么？

Answer 1

你正在寻找克隆模式。 向Student添加clone（）虚函数，在每个后代中重写并创建相应的副本。 然后按照您正确指定的方式编写容器的深层副本。

编辑：我的工作假设是你的新生等班级来自学生。 如果没有，请使用变体<>并应用副本访问者。

Answer 2

解决所有权问题

如果您希望在模块之间共享Student ，那么您将面临所有权问题，我建议使用std::shared_ptr<Student> -s的向量来解决它。

如果你有一个std::vector<std::shared_ptr<Student>> ，你可以将它传递给任何你想要的人。 接收器可以使用赋值运算符复制vector ，稍后他添加/删除的任何对象都不会影响原始容器，就像您希望的那样。

解决克隆问题

如果您对每个具有自己的Student -s向量副本的模块感兴趣，那么您将面临克隆问题。

您可以通过向您的类添加以下方法来解决它：

class Student {
    [..]
    virtual Student * clone() const = 0; // Assuming Student is abstract, otherwise implement as well
};

class Freshman : public Student {
    [..]
    virtual Freshman * clone() const { return new Freshman(*this); }
};

// Same for other derived classes...

然后使用std::transform复制向量：

// students is the original std::vector<Student *>
std::vector<Student *> copy(students.size());
std::transform(students.begin(), students.end(), copy.begin(), [](Student * s) -> Student * { return s->clone(); });

顺便说一句，这是二年级学生，不是索菲尔......