【 C++11 】类的新功能

一、默认成员函数

八个默认成员函数

在C++11之前，一个类中有如下六个默认成员函数：

1. 构造函数。
2. 析构函数。
3. 拷贝构造函数。
4. 拷贝赋值函数。
5. 取地址重载函数。
6. const取地址重载函数。

这里“默认”的意思就是你不写编译器会自动生成，在C++11标准中又增加了两个默认成员函数，分别是移动构造函数和移动赋值重载函数

默认移动构造和默认移动赋值的生成条件

C++11中新增的移动构造函数和移动赋值函数的生成条件如下：

• 移动构造函数的生成条件：没有自己实现移动构造函数，并且没有自己实现析构函数、拷贝构造函数和拷贝赋值函数。
• 移动赋值重载函数的生成条件：没有自己实现移动赋值重载函数，并且没有自己实现析构函数、拷贝构造函数和拷贝赋值函数。

注意： 如果我们自己实现了移动构造或者移动赋值，就算没有实现拷贝构造和拷贝赋值，编译器也不会生成默认的拷贝构造和拷贝赋值。

默认生成的移动构造和移动赋值会做什么？

• 默认生成的移动构造函数：对于内置类型的成员会完成值拷贝（浅拷贝），对于自定义类型的成员，如果该成员实现了移动构造就调用它的移动构造，否则就调用它的拷贝构造。
• 默认生成的移动赋值重载函数：对于内置类型的成员会完成值拷贝（浅拷贝），对于自定义类型的成员，如果该成员实现了移动赋值就调用它的移动赋值，否则就调用它的拷贝赋值。

要想验证默认生成的移动构造和移动赋值确实做了上述工作，这里需要模拟实现一个简化版的string类，类当中只编写了几个我们需要用到的成员函数。

代码如下：

namespace lx
{class Person{public:Person(string name, int age):_name(name),_age(age){}Person(const Person& p){_name = p._name;_age = p._age;}Person& operator=(const Person& p){_name = p._name;_age = p._age;}~Person(){ cout << "~person" << endl;}private:string _name;int _age; }
}

虽然Person类当中没有实现移动构造和移动赋值，但拷贝构造、拷贝赋值和析构函数Person类都实现了，因此Person类中不会生成默认的移动构造和移动赋值，可以通过下面的代码来验证：

int main()
{lx::Person s1("张三", 21);lx::Person s2 = std::move(s1); //想要调用Person默认生成的移动构造return 0;
}

上述代码中用一个右值去构造s2对象，但由于Person类没有生成默认的移动构造函数，因此这里会调用Person的拷贝构造函数（因为使用const修饰，拷贝构造既能接收左值也能接收右值），这时在Person的拷贝构造函数中就会调用string的拷贝构造函数对name成员进行深拷贝。

如果要让Person类生成默认的移动构造函数，就必须将Person类中的拷贝构造、拷贝赋值和析构函数全部注释掉，这时用右值去构造s2对象时就会调用Person默认生成的移动构造函数。

• Person默认生成的移动构造，对于内置类型成员age会进行值拷贝，而对于自定义类型成员name，因为我们的string类实现了移动构造函数，因此它会调用string的移动构造函数进行资源的转移。
• 而如果我们将string类当中的移动构造函数注释掉，那么Person默认生成的移动构造函数，就会调用string类中的拷贝构造函数对name成员进行深拷贝。

要验证Person类中默认生成的移动赋值函数可以用下面的代码，验证方式和上面验证移动构造的方式是一样的。

int main()
{lx::Person s1("张三", 21);lx::Person s2;s2 = std::move(s1); //想要调用Person默认生成的移动赋值return 0;
}

说明一下：

• 我们在模拟实现的string类的拷贝构造、拷贝赋值、移动构造和移动赋值函数中都打印了一条提示语句，因此可以通过控制台输出判断是否调用了对应的函数。
• 由于VS2013没有完全支持C++11，因此上述代码无法在VS2013当中验证，需要使用更新一点的编译器进行验证，比如VS2019。

二、类成员变量初始化

默认生成的构造函数，对于自定义类型的成员会调用其构造函数进行初始化，但并不会对内置类型的成员进行处理。于是C++11支持非静态成员变量在声明时进行初始化赋值，默认生成的构造函数会使用这些缺省值对成员进行初始化。比如：

class Person
{
public://...
private://非静态成员变量，可以在成员声明时给缺省值string _name = "张三"; //姓名int _age = 20;             //年龄static int _n; //普通静态成员变量不能给缺省值//const static int _n = 10; //使用const修饰的静态成员变量可以给缺省值，但一般不建议
};

注意： 这里不是初始化，而是给声明的成员变量一个缺省值。

三、default关键字

C++11可以让我们更好的控制要使用的默认成员函数，假设在某些情况下我们需要使用某个默认成员函数，但是因为某些原因导致无法生成这个默认成员函数，这时可以使用default关键字强制生成某个默认成员函数。

例如，下面的Person类中实现了拷贝构造函数：

class Person
{
public://拷贝构造函数Person(const Person& p):_name(p._name), _age(p._age){}
private:string _name; int _age;       
};

这时如下代码就无法编译成功了，因为Person类中编写了拷贝构造函数，导致无法生成默认的构造函数，因为默认构造函数生成的条件是没有编写任意类型的构造函数，包括拷贝构造函数。

int main()
{lx::Person s; //没有合适的默认构造函数可用return 0;
}

这时我们就可以使用default关键字强制生成默认的构造函数，如下：

class Person
{
public:Person() = default; //强制生成默认构造函数//拷贝构造函数Person(const Person& p):_name(p._name), _age(p._age){}
private:string _name; int _age;        
};

说明一下： 默认成员函数都可以用default关键字强制生成，包括移动构造和移动赋值。

四、delete关键字

当我们想要限制某些默认函数生成时，可以通过如下两种方式：

• 在C++98中，可以将该函数设置成私有，并且只用声明不用定义，这样当外部调用该函数时就会报错。
• 在C++11中，可以在该函数声明后面加上=delete，表示让编译器不生成该函数的默认版本，我们将=delete修饰的函数称为删除函数。

例如，要让一个类不能被拷贝，可以用=delete修饰将该类的拷贝构造和拷贝赋值。

class Person
{
public:Person(){}
private:Person(const Person&) = delete;Person& operator=(const Person&) = delete;
};

说明一下： 被=delete修饰的函数可以设置为公有，也可以设置为私有，效果都一样。

六、final关键字

final修饰类

被final修饰的类叫做最终类，最终类无法被继承。比如：

//被final修饰，该类不能再被继承
class Person final 
{...
};

final修饰虚函数

final修饰虚函数，表示该虚函数不能再被重写，如果子类继承后重写了该虚函数则编译报错。比如：

//父类
class Person
{
public:virtual void Print() final //被final修饰，该虚函数不能再被重写{cout << "hello Person" << endl;}
};
//子类
class child : public Person
{
public:virtual void Print() //重写，编译报错{cout << "hello child" << endl;}
};

七、override关键字

override修饰子类的虚函数，检查子类是否重写了父类的某个虚函数，如果没有没有重写则编译报错。比如：

//父类
class Person
{
public:virtual void Print(){cout << "hello Person" << endl;}
};
//子类
class child : public Person
{
public:virtual void Print() override //检查子类是否重写了父类的某个虚函数{cout << "hello child" << endl;}
};

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