C++ 特殊成员函数的注意事项

在 C++ 中，特殊成员函数指的是编译器在某些特定情况下会自动生成的成员函数，包括默认构造函数、析构函数、拷贝构造函数、拷贝赋值运算符、移动构造函数和移动赋值运算符。

了解并正确使用这些特殊成员函数对于编写高效、可维护的 C++ 代码至关重要。以下是一些关于这些特殊成员函数的注意事项：

1. 默认构造函数：
   • 如果没有显式定义任何构造函数，编译器会提供一个默认构造函数。
   • 如果定义了其他构造函数而没有定义默认构造函数，编译器不会提供默认构造函数。
   • 默认构造函数用于初始化对象，如果类中有动态分配的内存或其他需要初始化的资源，应显式定义默认构造函数。
2. 析构函数：
   • 用于在对象生命周期结束时释放资源。
   • 如果类中有动态分配的内存或其他需要清理的资源，应显式定义析构函数。
3. 拷贝构造函数：
   • 用于初始化一个对象作为另一个同类型对象的副本。
   • 如果没有显式定义拷贝构造函数，编译器会提供一个默认的拷贝构造函数，执行浅拷贝。
   • 对于包含动态分配内存或指针的类，应显式定义拷贝构造函数以避免浅拷贝问题。
4. 拷贝赋值运算符：
   • 用于将一个对象的值赋给另一个同类型对象。
   • 如果没有显式定义拷贝赋值运算符，编译器会提供一个默认的拷贝赋值运算符，执行浅拷贝。
   • 对于包含动态分配内存或指针的类，应显式定义拷贝赋值运算符以避免浅拷贝问题。
5. 移动构造函数：
   • C++11 引入，用于初始化一个对象作为另一个临时对象的“移动”副本。
   • 移动构造函数通常用于实现移动语义，可以提高性能。
   • 如果没有显式定义移动构造函数，编译器在某些情况下会提供一个默认的移动构造函数。
6. 移动赋值运算符：
   • C++11 引入，用于将一个临时对象的值“移动”赋给另一个同类型对象。
   • 移动赋值运算符通常用于实现移动语义，可以提高性能。
   • 如果没有显式定义移动赋值运算符，编译器在某些情况下会提供一个默认的移动赋值运算符。
7. 规则三/五/零：
   • 规则三：如果你定义了析构函数、拷贝构造函数或拷贝赋值运算符中的任何一个，你通常应该定义所有这三个。
   • 规则五（C++11 及以后）：规则三的基础上加上移动构造函数和移动赋值运算符。
   • 规则零（C++11 及以后）：如果你的类没有定义任何析构函数、拷贝构造函数、拷贝赋值运算符、移动构造函数和移动赋值运算符，编译器提供的默认实现可能就足够了。
8. 显式删除特殊成员函数：
   • 可以通过将特殊成员函数定义为deleted来防止其使用。
   • 这可以用于防止对象被拷贝或赋值，例如对于单例模式或包含不可拷贝资源的类。

总之，了解和正确使用C++中的特殊成员函数对于编写高效、可维护的代码至关重要。在设计类时，应仔细考虑是否需要显式定义这些函数，以及如何正确实现它们。

更进一步地，可参见如下详细介绍：

1. 有虚函数的基类应具有虚析构函数
2. 存在析构函数或拷贝赋值运算符时，不应缺少拷贝构造函数
3. 存在拷贝构造函数或析构函数时，不应缺少拷贝赋值运算符
4. 存在拷贝构造函数或拷贝赋值运算符时，不应缺少析构函数
5. 存在任一拷贝、移动、析构相关的函数时，应定义所有相关函数
6. 避免重复实现由默认拷贝、移动、析构函数完成的功能
7. 可接受一个参数的构造函数需用 explicit 关键字限定
8. 重载的类型转换运算符需用 explicit 关键字限定
9. 抽象类禁用拷贝和移动赋值运算符