C++11中delete和default的用法详解

2023-08-31 08:28:59 作者：飞鸢逐浪

这篇文章主要为大家详细介绍了C++11中delete和default的具体用法,文中的示例代码简洁易懂,具有一定的学习价值,感兴趣的小伙伴可以了解下

1 特殊成员函数

一个类，当只有数据成员时，C++98 编译器会隐式的产生四个函数：缺省构造函数，析构函数，拷贝构造函数和拷贝赋值算子，称为特殊成员函数

class DataOnly {
private:
    int  data_;
};

C++11 中，还有额外的两个特殊成员函数：移动构造函数和移动赋值算子

class DataOnly {
public:
    DataOnly ()                  // default constructor
    ~DataOnly ()                 // destructor
    DataOnly (const DataOnly & rhs)         　 　  // copy constructor
    DataOnly & operator=(const DataOnly & rhs)    // copy assignment operator
    DataOnly (const DataOnly && rhs)         // C++11, move constructor
    DataOnly & operator=(DataOnly && rhs)    // C++11, move assignment operator
};

2 禁止编译器合成函数

作为开发者，如果不想让用户使用某个成员函数，不声明即可；但对于特殊成员函数，则是另一种情况

例如，设计一个树叶类

class LeafOfTree{ 
  // ... 
};

莱布尼茨说过，"世上没有两片完全相同的树叶" (Es gibt keine zwei Blätter, die gleich bleiben)，因此，对于一片独一无二的树叶，下面的操作是错误的：

LeafOfTree  leaf1;
LeafOfTree  leaf2;
LeafOfTree  leaf3(leaf1);     // attempt to copy Leaf1 — should not compile!
Leaf1 = Leaf2;               // attempt to copy Leaf2 — should not compile!

此时，需要避免使用 "拷贝构造函数" 和 "拷贝赋值算子"

2.1 私有+不实现

C++98 中，可声明这些特殊成员函数为私有型 (private)，且不实现该函数，具体如下：

class LeafOfTree{
private:
    LeafOfTree( const LeafOfTree& );    　　　　　　 // not defined
    LeafOfTree & operator=( const LeafOfTree& );    // not defined
};

程序中如果调用了 LeafOfTree 类的拷贝构造函数 (或拷贝赋值操作符)，则在编译时，会出现链接错误 (link-time error)

为了将报错提前到编译时 (compile time)，可增加一个基类 Uncopyable，并将拷贝构造函数和拷贝赋值算子声明为私有型，具体可参见《Effective C++》3rd item 6

在较早的谷歌 C++ 编码规范中，使用了一个宏来简化，如下：

// A macro to disallow the copy constructor and operator= functions 
// This should be used in the priavte:declarations for a class
   #define    DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(TypeName) \
   TypeName(const TypeName&);                \
   TypeName& operator=(const TypeName&)

2.2 delete 关键字

C++11 中，可在 "禁止使用" 的特殊成员函数声明后加 "= delete"，而需要保留的加 "= default" 或不采取操作，能够达到"私有+不实现"的同等效果

class LeafOfTree{
public:
　　LeafOfTree() = default;
　　~LeafOfTree() = default;
　　LeafOfTree(const LeafOfTree&) = delete;　　// mark copy ctor or copy assignment operator as deleted functions
　　LeafOfTree & operator=(const LeafOfTree&) = delete; 
};

3 delete 的扩展

C++11 中，delete 关键字可用于任何函数，不仅仅局限于类成员函数

3.1 函数重载

在函数重载中，可用 delete 来滤掉一些函数的形参类型，如下：

bool IsLucky(int number);        // original function
bool IsLucky(char) = delete;     // reject chars
bool IsLucky(bool) = delete;     // reject bools
bool IsLucky(double) = delete;   // reject doubles and floats

这样在调用 IsLucky 函数时，如果参数类型不对，则会出现错误提示

if (IsLucky('a')) …     // error !    call to deleted function
if (IsLucky(true)) …    // error !
if (IsLucky(3.5)) …     // error !

3.2 模板特例化

在模板特例化中，也可以用 delete 来过滤一些特定的形参类型。

例如，Widget 类中声明了一个模板函数，当进行模板特化时，要求禁止参数为 void* 的函数调用。

如果按照 C++98 的 "私有+不实现" 思路，应该是将特例化的函数声明为私有型，如下：

class Widget {
public:
    template<typename T>
    void ProcessPointer(T* ptr) { … }
private:
    template<>             
    void ProcessPointer<void>(void*);    // error!
};

问题是，模板特例化应当被写在命名空间域 (namespace scope)，而不是类域 (class scope)，因此，该方法会报错。

而 C++11 中，因为有 delete 关键字，则可直接在类域外，将特例化的模板函数声明为 delete，如下：

class Widget {
public:
    template<typename T>
    void ProcessPointer(T* ptr) { … }
};
template<> 
void Widget::ProcessPointer<void>(void*) = delete; // still public, but deleted

这样，当程序代码中，有调用 void* 作形参的 ProcessPointer 函数时，编译时就会报错。

小结

C++98 中这种 "私有+不实现"的方式，其实是模仿 C++11 中的 delete 功能，本身有一些局限：在类外不起作用；在类内有时不起作用；有时可能直到链接时才会起作用。总之，没有 delete 好用。

因此建议：

Prefer deleted functions to private undefined ones
Any function may be deleted, including non-member functions and template instantiations

到此这篇关于C++11中delete和default的用法详解的文章就介绍到这了,更多相关C++ delete default内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！