如何在C++20中模拟Kotlin数据类的copy()方法？

问题1：C++20是否有原生支持该功能的语言特性？ #

没有。C20的聚合初始化虽支持指定成员（如{.a=10, .b="10"}），但无法直接基于已有对象仅修改部分成员——必须显式写出所有要保留的成员值，结构体成员较多时会繁琐且易出错。C23的部分特性（如std::forward_like结合结构化绑定改进）能更接近Kotlin的体验，但你无法使用C++23，因此需要自定义实现。

问题2：自定义copy()函数的实现建议 #

方案1：带默认参数的成员函数（简单直观）

给结构体添加copy成员函数，将每个参数的默认值设为当前对象的对应成员，调用时只需传入需要修改的成员：

#include <string>

struct SomeData {
    int a;
    std::string b;

    SomeData copy(int new_a = a, std::string new_b = b) const {
        return {new_a, std::move(new_b)};
    }
};

// 使用示例
int main() {
    SomeData sd1 = {.a = 10, .b = "10"};
    SomeData sd2 = sd1.copy(sd1.a, "ten"); // 仅修改b
}

缺点：结构体成员增减或顺序改变时，需同步修改copy函数参数列表，维护成本较高。

方案2：基于lambda修改器的可变参数模板（灵活易维护）

实现接受任意数量lambda的copy函数，每个lambda负责修改新对象的指定成员，无需随结构体成员变化修改函数：

#include <string>
#include <utility>

struct SomeData {
    int a;
    std::string b;

    template<typename... Modifiers>
    SomeData copy(Modifiers&&... modifiers) const {
        SomeData new_obj = *this; // 先拷贝原对象
        // 依次应用所有修改器
        (std::forward<Modifiers>(modifiers)(new_obj), ...);
        return new_obj;
    }
};

// 使用示例
int main() {
    SomeData sd1 = {.a = 10, .b = "10"};
    // 仅修改b成员
    SomeData sd2 = sd1.copy([](auto& obj) { obj.b = "ten"; });
    // 同时修改a和b
    SomeData sd3 = sd1.copy(
        [](auto& obj) { obj.a = 20; },
        [](auto& obj) { obj.b = "twenty"; }
    );
}

优点：结构体成员变化时无需修改copy函数，扩展性强；可同时修改任意数量的成员。

方案3：宏生成copy函数（减少重复代码）

若需给多个结构体添加copy功能，可用宏自动生成带默认参数的成员函数，避免重复编写：

#include <string>

#define GENERATE_COPY_FUNC(StructName, ...) \
    StructName copy(__VA_ARGS__) const { \
        return {__VA_ARGS__}; \
    }

struct SomeData {
    int a;
    std::string b;
    GENERATE_COPY_FUNC(SomeData, int new_a = a, std::string new_b = b)
};

// 使用示例同方案1

缺点：宏可读性较差，成员类型复杂（如带引用、const的成员）时需额外处理。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者foo