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effective c++ 条款05、06（编译器自动生成函数）整理

2024-08-04 18:24:44   221人阅读

一、编译器为空类生成函数的原型以及函数创建的时机

在C++中当创建一个空类时，C++就会默认的为这个类创建4个函数：默认的构造函数、析构函数、拷贝构造函数、以及赋值操作符。

C++中创建一个空类：
class Empty {};
默认会生成4个函数，其函数的原型如下：

public:    Empty() { ... }    Empty(const Empty& rhs) { ... }    ~Empty() { ... }    Empty& operator=(const Empty& rhs) { ... }

说明：
1) 这些函数只有在需要调用的时候，编译器才会生成。
2) 4个函数都是public的。
3) 4个函数都是inline的（即函数定义在类的定义中的函数）。
4) 如果你显式的声明了这些函数中的任何一个函数，那么编译器将不再生成默认的函数。

比如，当遇到下列语句时，函数会被编译器生成：

Empty e1;                //默认构造函数                         //对象销毁时，析构函数
Empty e2(e1);            //拷贝构造函数
e2 = e1;                 //赋值运算符
另外，还存在两种默认的函数：就是取地址运算符和取地址运算符的const版本，这两个函数在《Effective C++》中没有提及。

public:    Empty* operator&() { ... }    const Empty* operator&() const { ... }

这两个函数是确实存在的，正如下面的代码可以正常工作：
#include <stdio.h>
class Empty {};
int main(int argc, char** argv)
{       
	Empty a;       
        const Empty *b = &a;        
	printf("%p/n", &a);             //调用取地址运算符       
	printf("%p/n", b);              //调用const取地址运算符
}

一个容易被忽略的问题：自定义的拷贝构造函数不仅会覆盖默认的拷贝构造函数，也会覆盖默认的构造函数。下面的代码是编译不过的，用户必须再显式的定义一个无参的构造函数。

class Empty
{
public:  
        Empty(const Empty& e) { }    //拷贝构造函数
};
int main(int argc, char** argv)
{    
    Empty a;
}

二、自动生成的赋值操作符的问题

赋值操作符函数的行为与拷贝构造函数的行为基本是相同的，编译器生成赋值操作符函数是有条件的，如果会产生无法完成的操作，编译器将拒绝产生这一函数。那么什么时候编译器无法完成赋值这一行为呢？考虑如下情形（来源Effective C++）：

template<class T>
class NameObject 
{
public:    
    NameObject(std::string& name, const T& value);
private:    
    std::string& nameValue;    //引用成员变量    
    const T objectValue;       //const成员变量
};
// 然后考虑下面的语句会发生什么事：
std::string newDog("abc");
std::string oldDog("xxx");
NameObject<int> p(newDog, 2);
NameObject<int> s(oldDog, 10);
p = s; //将会发生什么？
赋值语句之前，p.nameValue指向newDog, s.nameValue指向oldDog。那么赋值之后呢？p.nameValue应该指向s.nameValue指向的对象吗？
但是C++有一条规定：引用不能改指向另外一个对象。
对于变量objectValue，C++规定：更改const成员是不合法的。
因此如果上面两种情形中的任何一种发生了，C++编译器给出的响应是：拒绝编译这一行的赋值动作。如果你这么做了，C++编译器会报错。
如果你执意要进行赋值操作，那么可以自己定义一个赋值操作符重载函数。

三、隐藏编译器自动生成的函数

为了驳回编译器自动(暗自)提供的机能,可将相应的成员函数声明为private并且不予实现,如下

class HomeForSale
{
  public:
      ...
  private:
     HomeForSale(const HomeForSale&);
     HomeForSale& operate=(const HomeForSale&);  //此时都无需写参数名.因为不需要提供实现
};
由于编译器产出的拷贝构造函数和赋值函数都是public,为阻止这些函数被创建出来,我们需要自行声明它们,但这里我们将它们声明为private,由此明确阻止了编译器暗自创建专属版本,而令这些函数为private,使得可以成功阻止别人调用它
当然，函数成员和友元还是可以调用的，只是没有实现这些函数，这个方法简单易用，书中的另外一种方法多重继承下很容易引起混乱，不看好。

四、C++11新变化

C++11中引入了“右值引用”和“移动语义”的概念，可以实现对右值的引用。（左值和右值的解释可以见http://amyz.itpub.net/post/34151/411832）
移动语义，简单来说，就是在一个右值对象的生命期结束之前，将其资源偷过来，为我所用。有关移动语义的详细内容这里不做详述，大家可以参见csdn上一篇文章 http://blog.csdn.net/pongba/article/details/1684519。这里要说明的是移动构造函数和移动赋值运算符。
1. 移动构造函数和移动赋值运算符重载函数不会隐式声明，必须自己定义。
2. 如果用户自定义了拷贝构造函数或者移动构造函数，那么默认的构造函数将不会隐式定义，如果用户需要，也需要显式的定义。
3. 移动构造函数不会覆盖隐式的拷贝构造函数。
4. 移动赋值运算符重载函数不会覆盖隐式的赋值运算符重载函数。

 

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