C++11新特性（十三）——默认函数控制=default与=delete

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1 类与默认函数

2 =default 和 =delete

2.1 =default

2.2 =delete

1 类与默认函数

在 C++ 中声明自定义的类，编译器都会默认自动生成一些程序员未自定义的成员函数，这些成员函数被称为默认函数或特种成员函数

1.无参构造函数：创建类对象
2.拷贝构造函数：拷贝类对象
3.拷贝赋值函数：类对象赋值
4.移动构造函数：拷贝类对象
5.移动赋值函数：类对象赋值
6.析构函数：销毁类对象

在C++语法规则中，一旦程序员实现了这些函数的自定义版本，则编译器不会再为该类自动生成默认版本。

2 =default 和 =delete

在 C++11 标准中称=default修饰的函数为显式默认函数，而称=delete修饰的函数为删除函数或者显示删除函数。C++11 引入显式默认函数和显式删除函数是为了增强对类默认函数的控制，让程序员能够更加精细地控制默认版本的函数。

2.1 =default

=default用于显式地告诉编译器为成员函数生成默认实现。这通常用于那些编译器默认不会自动生成的成员函数，比如自定义类型的拷贝构造函数和拷贝赋值运算符。

移动操作的生成条件仅当以下三者同时成立：

• 该类未声明任何拷贝操作
• 该类未声明任何移动操作
• 该类未声明任何析构函数

在 C++11 及以后的版本，如果你想在已经存在任一拷贝操作或析构函数的条件下，仍然想让编译器自动生成移动操作，就需要通过 =default 来显示地表达这个想法

class MyClass { public: // 析构函数 ~MyClass() { std::cout << "Destructor called" << std::endl; } // 拷贝构造函数 MyClass(const MyClass& other) : data(other.data) { std::cout << "Copy constructor called" << std::endl; } // 拷贝赋值运算符 MyClass& operator=(const MyClass& other) { std::cout << "Copy assignment called" << std::endl; } // 显式声明移动构造函数 MyClass(MyClass&&) = default; // 显式声明移动赋值运算符 MyClass& operator=(MyClass&&) = default; // 默认构造函数 MyClass() = default; };

定义默认函数的注意事项：如果程序员对 C++ 类提供的默认函数（上面提到的六个函数）进行了实现，那么可以通过 =default 将他们再次指定为默认函数，不能使用 =default 修饰这六个函数以外的函数。

class Base { public: Base() = default; Base(const Base& obj) = default; Base(Base&& obj) = default; Base& operator=(const Base& obj) = default; Base& operator=(Base&& obj) = default; ~Base() = default; // 以下写法全部都是错误的 Base(int a = 0) = default; //有参构造 Base(int a, int b) = default; //有参构造 void print() = default; //自定义函数 //不是移动、复制赋值运算符重载，不允许使用 =default 修饰 bool operator== (const Base& obj) = default; bool operator>=(const Base& obj) = default; };

2.2 =delete

在 C++98 中的 basic_ios 像下面这样规定的

template<class charT,class traits = char_traits<charT>> class basic_ios : publi ios_base { public: ... private: basic_ios(const basic_ios&); //not defined basic_ios& operator=(const basic_ios&); //not defined };

通过将这些函数声明为private，就是为了阻止客户去调用它们。但某些情况下仍然可以访问（如成员函数或类的友元）并使用它们，这就会导致链接阶段缺少函数定义而报错。

在 C++11 中，有更好的途径来达成效果上相同的结果：使用=delete将拷贝构造和拷贝赋值将其标识为删除函数。以下是 C++11 中关于 basic_ios 的同一片段

template<class charT,class traits = char_traits<charT>> class basic_ios : publi ios_base { public: basic_ios(const basic_ios&) = delete; basic_ios& operator=(const basic_ios&) = delete; ... };

使用delete关键字和将函数声明为private看起来只是不同风格的选择，但实际上是有区别的。

1.使用 delete 删除的函数无法通过任何方法调用，即使是成员函数或友元函数中的代码也是无法调用的。相对于 private 的做法来讲，这是一种改进。

2.删除函数往往会被声明为 public。这样做的好处是，当客户代码尝试调用某个成员函数时，C++ 会先校验其可访问性，后校验删除状态。这么一来，当客户代码尝试调用某个 private 函数，编译器只会提示该函数为 private。所以把新的 delete 函数声明为 public 会得到更好的错误信息。

3.任何函数都可以成为删除函数，但是只有类成员函数才能被声明为 private。举例来讲，如果我们有一个普通函数bool isLucky(int number)，C++中很多类型可以隐式转换到 int ，所以会出现以下无意义的代码调用

if (isLucky('a')) //ok if (isLucky(true)) //ok if (isLucky(3.14)) //ok

当我们想要阻止这样的调用的时候，我们可以通过delete关键字来删除对应的重载版本

bool isLucky(int number); bool isLucky(char) = delete; //error bool isLucky(bool) = delete; //error bool isLucky(double) = delete; //error

4.删除函数还可以阻止那些不应该进行的模板实现。举例来讲，如果你需要一个和内建指针协作的模板

template <typename T> void processPointer(T* ptr) { // ... }

而指针的类型中有两个异类，一个是void*，因为无法对其进行自增、自减等操作；一个是char*，因为它们基本上表示的是 C 风格的字符串，而不是指向单个字符的指针。这时候我们可以通过删除函数来阻止对这两种类型的模板实现，而这一点是 private 无法做到的。

template<> void processPointer<void>(void*) = delete; template<> void processPointer<char>(char*) = delete; template<> void processPointer<const void>(const void*) = delete; template<> void processPointer<const char>(const char*) = delete;