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C++11新的类功能

文章首发公众号:iDoitnow

1. 特殊的成员函数

C++11在原有的4个特殊成员函数(默认构造函数、复制构造函数、复制赋值运算符和析构函数)的基础上新增了移动构造函数和移动赋值运算符。这些特殊成员函数在各种情况下是会通过编译器自动提供的。

  • 默认构造函数:如果未定义任何构造函数,编译器将提供一个默认构造函数,对于类成员则调用其默认构造函数(对于内置的成员,默认构造函数不对其进行初始化。如果使用者提供了移动构造函数,编译器将不会自动提供默认构造函数)。
  • 复制构造函数:如果未定义复制构造函数,而代码有需要使用它,编译器将提供一个默认的复制构造函数。(如果使用者提供了类的移动构造函数的情况下,编译器将不会自动提供复制构造函数)
  • 移动构造函数:如果未定义移动构造函数,而代码有需要使用它,编译器将提供一个默认的移动构造函数。(如果使用者提供了类的析构函数、复制构造函数、复制赋值运算符或移动赋值运算符的情况下,编译器将不会自动提供移动构造函数)
  • 复制赋值运算符:如果未定义复制赋值运算符,而代码有需要使用它,编译器将提供一个默认的复制赋值运算符。(如果使用者提供了移动赋值运算符,编译器不会自动提供复制赋值运算符)
  • 移动赋值运算符:如果未定义移动赋值运算符,而代码有需要使用它,编译器将提供一个默认的移动赋值运算符。(如果使用者提供了复制构造函数、移动构造函数、复制赋值运算符或析构函数,编译器不会自动提供移动赋值运算符)

当用户在定义某些特殊函数后,导致另外某个特殊函数不会自动创建,这时候用户仍可以使用关键词 default 强制编译器生成隐式声明的目标特殊成员函数函数。例如用户定义了移动构造函数,编译器不会自动构建默认构造函数、复制构造函数和复制赋值运算符,这种情况下我们可以通过default强制编译器创建这些方法的默认版本:

class A{public:A(A &&);A() = default;A(const A&) = default;A & operator = (const A&) = default;
};

同时,有些时候,我们不希望编译器为我们提供某个特殊的成员函数默认版本,我们可以使用关键字delete来禁止编译器使用特定方法。关键字default只能用于这个6个特殊的成员数(默认构造函数、复制构造函数、复制赋值运算符、移动构造函数、移动赋值运算符和析构函数),但delete可以用于任何成员函数。例如:

class A{public:A() = delete;//禁止编译器生成默认构造函数void readDoubleNum(double);
}class B{public:B() = delete;//禁止编译器生成默认构造函数void readDoubleNum(double);void readDoubleNum(int) = delete;//禁用readDoubleNum函数的特定转换
};A a;
a.readDoubleNum(5.0);//正确
a.readDoubleNum(5);//正确,int值5将被转换为5.0,进而执行readDoubleNum(double)方法B b;
b.readDoubleNum(5.0);
b.readDoubleNum(5);//错误,其与readDoubleNum(int)原型匹配,编译器检测到该方法被禁用后,在编译阶段就会报错,防止int到double的特定转换

2. override和final

  • override标识符

    override说明符的作用是用来指定一个虚函数覆盖另外一个虚函数。其用法如下:

    class A{virtual void fun();...
    };class B : A{void fun() override;//B::fun将覆盖A::fun...
    };
    

    C++11引入override标识符的目的就是为了在重写基类的方法时候,防止重写方法的类型、名称和参数列表因为人为因素造成其与基类的不一致,无法使用多态。使用override标识符将重写的检查工作(重写方法的类型、名称和参数列表要与基类的保持一致)交给编译器处理,减少人为出错的可能。

  • final标识符

final标识符的作用是指定某个虚函数不能在派生类中被覆盖,或者某个类不能被派生。其使用方法如下:

calss A{virtual void fun();
};class B : A{void fun() final;//A::fun被覆盖,而且B::fun是最终被覆盖函数void ba() final;//错误,ba非虚函数,因此它不能是final
};class C final: B{//C为finalvoid fun() override;//错误,fun不能被覆盖,因为其在B中为final
};class D : C{};//错误,因为类C位final,其不可以被派生

参考文献

C++ Primer Plus(第六版) - 第18章 探讨C++新标准
C++ 参考手册

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