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C++类中的特殊成员函数

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C++类中有几个特殊的非静态成员函数,当用户未定义这些函数时,编译器将给出默认实现。C++11前有四个特殊函数,C++11引入移动语义特性,增加了两个参数为右值的特殊函数。这六个函数分别是:

  1. 默认构造函数

    默认构造函数指不需要参数就能初始化的构造函数。包含无参所有参数有默认值两种类型的构造函数。

  2. 复制构造函数

    复制构造函数指使用该类的对象作为参数的构造函数。可以有其他参数,但必须提供默认值。

  3. 复制赋值运算符

    重载等号=,将该类的对象赋值已定义对象

  4. 析构函数

    没啥可说的。

  5. 移动构造函数

    C++11新增,该类的右值对象为参数的构造函数,其余同复制构造函数

  6. 移动复制运算符

    复制赋值运算符,唯一不同是参数为右值

看定义容易迷糊,上代码就会很清晰:

#include <iostream>
#include <string>

class Foo {

public:
    std::string s;

    // 默认构造函数
    Foo() { std::cout << "default constructor" << std::endl; }
    // 复制构造函数
    Foo(const Foo& foo) { std::cout << "copy constructor" << std::endl; s = foo.s; }
    // 复制赋值运算符
    Foo& operator=(const Foo& foo) { std::cout << "copy assignment operator" << std::endl; s = foo.s; return * this;}
    // 移动构造函数
    Foo(Foo&& foo) { std::cout << "move constructor" << std::endl; s = std::move(foo.s); }
    // 移动赋值运算符
    Foo& operator=(Foo&& foo) { std::cout << "move assignment operator" << std::endl; s = std::move(foo.s); return *this;}
};

int main() {
    Foo foo1;
    Foo foo2(foo1);
    foo1 = foo2;
    Foo foo3(std::move(foo1));
    foo2 = std::move(foo3);
}
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g++或者clang编译,加上-fno-elide-constructors -std=c++0x选项。执行程序输出如下:

default constructor
copy constructor
copy assignment operator
move constructor
move assignment operator
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结果是我们预期的。需要注意的是Foo foo3 = foo1的形式会调用复制构造函数,不会调用复制赋值运算符。原因是Foo foo3 = xxx声明和定义一个新对象,而赋值是作用在已定义对象移动赋值运算符同理。

C++11新增了=default=delete函数修饰符,提示编译器使用默认或者删除默认的特殊函数。需要注意的是这两个修饰符只能修饰上述特殊函数,用户可以用其对特殊函数进行裁剪。一个例子:

struct Test {
    // 使用默认构造函数
    Test() = default;
    // 删除复制赋值运算符
    Test& operator=(const Test& test) = delete;
    // 使用默认析构函数
    ~Test() = default;
};
复制代码

参考

  1. en.cppreference.com/w/cpp/langu…
  2. stackoverflow.com/questions/4…
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