c++ クラス型ポインタのコピー

Question

前提として、基底クラスBaseと、派生クラスA、Bがあります。
BaseUnitクラスでは、派生クラスA、Bのポインタが格納されたvectorがあります。
このBaseUnitクラスのvectorを、main関数の同じ型で別のvectorに実体をコピーしたいのですが、やり方がわからずうまくいきません。

以下のコードの出力結果は,
A val -> 1
A val -> 1
B val -> 2

になっているのですが、実体を別々に持って以下のような出力結果になるようにしたいです。
A val -> 0
A val -> 1
B val -> 2

初歩的な質問で申し訳ありませんが、よろしくお願いいたします。

class Base {
   public:
    virtual void print(){};
    virtual ~Base() = default;

    int val;
};

class A : public Base {
   public:
    void print() { cout << "A val -> " << val << endl; };
};

class B : public Base {
   public:
    void print() { cout << "B val -> " << val << endl; };
};

class BaseUnit {
   public:
    BaseUnit() {
        units.push_back(new A());
        units.push_back(new B());
    }

    vector<Base *> units;
};

int main(){
    BaseUnit baseUnit;
    vector<Base *> newUnits;
    
    for(int i=0;i<3;i++){
       newUnits.push_back(new Base());
       if(i < 2){
          newUnits[i] = baseUnit.units[0];
       }else{
          newUnits[i] = baseUnit.units[1];
       }
       newUnits[i]->val = i;
    }

    for(int i=0;i<newUnits.size();i++){
       newUnits[i]->print();
    } 
}

Answer 1

こんにちは。

異なる実体が必要で、かつ、元のデータを引き継がせたいのであれば、実体を別途獲得してコピーする必要があります。

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;

class Base {
   public:
    virtual void print(){};
    virtual ~Base() = default;
    virtual Base* clone() { cerr << "do not call Base::clone()\n"; abort(); }

    int val;
};

class A : public Base {
   public:
    void print() { cout << "A val -> " << val << endl; };
    Base* clone() { return new A(*this); }
};

class B : public Base {
   public:
    void print() { cout << "B val -> " << val << endl; };
    Base* clone() { return new B(*this); }
};

class BaseUnit {
   public:
    BaseUnit() {
        units.push_back(new A());
        units.push_back(new B());
    }

    vector<Base *> units;
};

int main(){
    BaseUnit baseUnit;
    vector<Base *> newUnits;

    for(int i=0;i<3;i++){
       newUnits.push_back(new Base());
       if(i < 2){
          newUnits[i] = baseUnit.units[0]->clone();
       }else{
          newUnits[i] = baseUnit.units[1]->clone();
       }
       newUnits[i]->val = i;
    }

    for(int i=0;i<newUnits.size();i++){
       newUnits[i]->print();
    } 
}

new A(*this);とnew B(*this);`はコンパイラが自動生成するコピー・コンストラクタを呼び出しています。

Base::clone()を安全に実装するのは手間なので異常終了させてます。（安易にBaseのコピー・コンストラクタでnewするとスライシングが発生する可能性が少しあるので）

なお、元からあったリークを修正していません。newUnits.push_back(new Base());にて獲得したBaseはdeleteされていませんのでリークします。

Comments

[nasymt]

早速のご回答ありがとうございます！無事思い通りの挙動を確認できました。
コピーコンストラクタはちゃんと理解していなかったので、大変勉強になりました。
リークについても、アドバイスありがとうございます。
確かにdeleteし忘れていたので、こちらも修正させていただきます。