¿Por qué necesita (para hacerlo compilar) el intermedioCloneImplementation ystd::static_pointer_cast (mira la sección3 a continuación) para usar el patrón Clone parastd::shared_ptr en lugar de algo más cercano (ver Sección2 a continuación) para el uso de punteros en bruto (ver Sección1 abajo)? Porque hasta donde yo entiendo,std::shared_ptr tiene un constructor de copia generalizado y un operador de asignación generalizado?

1. Patrón de clonación con punteros crudos:

#include <iostream>

struct Base {
    virtual Base *Clone() const {
        std::cout << "Base::Clone\n";
        return new Base(*this);
    }
};

struct Derived : public Base {
    virtual Derived *Clone() const override {
        std::cout << "Derived::Clone\n";
        return new Derived(*this);
    }
};

int main() {
  Base *b = new Derived;
  b->Clone();
}

2. Patrón de clonación con punteros compartidos (intento ingenuo):

#include <iostream>
#include <memory>

struct Base {
    virtual std::shared_ptr< Base > Clone() const {
        std::cout << "Base::Clone\n";
        return std::shared_ptr< Base >(new Base(*this));
    }
};
struct Derived : public Base {
    virtual std::shared_ptr< Derived > Clone() const override {
        std::cout << "Derived::Clone\n";
        return std::shared_ptr< Derived >(new Derived(*this));
    }
};

int main() {
  Base *b = new Derived;
  b->Clone();
}

Salida:

error: invalid covariant return type for 'virtual std::shared_ptr<Derived> Derived::Clone() const'
error:   overriding 'virtual std::shared_ptr<Base> Base::Clone() const'

3. Patrón de clonación con punteros compartidos:

#include <iostream>
#include <memory>

struct Base {

    std::shared_ptr< Base > Clone() const {
        std::cout << "Base::Clone\n";
        return CloneImplementation();
    }

private:

    virtual std::shared_ptr< Base > CloneImplementation() const {
        std::cout << "Base::CloneImplementation\n";
        return std::shared_ptr< Base >(new Base(*this));
    }
};
struct Derived : public Base {

    std::shared_ptr< Derived > Clone() const {
        std::cout << "Derived::Clone\n";
        return std::static_pointer_cast< Derived >(CloneImplementation());
    }

private:

    virtual std::shared_ptr< Base > CloneImplementation() const override {
        std::cout << "Derived::CloneImplementation\n";
        return std::shared_ptr< Derived >(new Derived(*this));
    }
};

int main() {
  Base *b = new Derived;
  b->Clone();
}