C++如何在类中使用默认和删除函数

答案：= default 和 = delete 用于显式控制C++特殊成员函数的生成与使用。前者强制编译器生成默认实现，适用于需编译器自动生成函数且信任其行为的场景；后者禁止函数使用，防止拷贝、移动或隐式转换等不合法操作。它们提升代码安全性与清晰度，支持“零法则”，确保资源管理正确，避免运行时错误。

C++中，

= default

= delete

= default

= delete

在C++类中，

= default

= delete

= default

= delete

= default

= default

class MyClass {
public:
    int value;

    // 显式声明了带参数构造函数
    MyClass(int v) : value(v) {}

    // 强制编译器生成默认构造函数
    MyClass() = default;

    // 也可以用于析构函数、拷贝/移动构造函数和赋值运算符
    // MyClass(const MyClass&) = default;
    // MyClass& operator=(const MyClass&) = default;
    // ~MyClass() = default;
};

这样做的优点是，你明确告诉了编译器你的意图，并且利用了编译器在优化和正确性方面的优势。它比空的大括号实现

MyClass() {}

= delete

= delete

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1. 防止对象拷贝： 当你的类管理着独占资源（如文件句柄、网络连接），或者拷贝语义没有意义时，你可能希望禁止拷贝构造函数和拷贝赋值运算符。

   class NonCopyable {
   public:
       NonCopyable() = default;
       // 显式删除拷贝构造函数和拷贝赋值运算符
       NonCopyable(const NonCopyable&) = delete;
       NonCopyable& operator=(const NonCopyable&) = delete;
       // 如果需要，可以允许移动
       NonCopyable(NonCopyable&&) = default;
       NonCopyable& operator=(NonCopyable&&) = default;
   };

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   尝试拷贝

   NonCopyable

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   对象会导致编译错误，这正是我们想要的。

2. 防止隐式类型转换： 你可以删除某个特定参数类型的构造函数，以防止不希望的隐式转换。

   class MyNumber {
   public:
       MyNumber(int i) : val(i) {}
       // 禁止从double隐式构造
       MyNumber(double d) = delete;
   private:
       int val;
   };
   
   MyNumber n1(10);    // OK
   // MyNumber n2(10.5); // 编译错误，因为double构造函数被删除了

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3. 强制堆分配： 如果你希望对象只能在堆上创建，可以删除其

   operator new

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   或

   operator delete

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   。更常见的是删除析构函数，防止在栈上创建。但删除析构函数会导致更复杂的问题，通常是通过私有化构造函数和提供静态工厂方法来控制。
   • 更常见的场景是删除特定版本的成员函数，或防止某些非特殊成员函数被调用。 例如，你有一个旧的API函数，现在不推荐使用，但又不能直接删除，就可以将其

     = delete

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     。

这些机制让C++的类设计变得更加严谨和安全。

C++中何时应该优先考虑使用

= default

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来生成特殊成员函数？

在我看来，

= default

= default

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• 当你提供了自定义构造函数，但仍需要默认构造函数时： 这是一个经典场景。一旦你写了任何一个构造函数，编译器就不会再自动生成默认构造函数。如果你的类成员都是可以默认构造的，并且你确实需要一个无参数的构造函数来创建对象，那么

  MyClass() = default;

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  就是最干净、最直接的解决方案。它避免了写一个空实现

  MyClass() {}

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  ，后者可能会给人一种“我做了什么，但其实什么也没做”的错觉。

• 当你需要强制编译器生成特定的特殊成员函数时： 比如，你的类可能包含一些复杂的数据成员，它们的拷贝/移动语义由它们自身的类定义。如果你想让你的类也拥有同样的默认拷贝/移动行为，但又不想自己手动去写成员逐个拷贝/移动的逻辑（这不仅冗余，而且容易出错），那么

  = default

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  就能派上用场。例如，如果一个类只有一个

  std::string

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  成员，其默认拷贝构造函数就能很好地工作，那么

  MyClass(const MyClass&) = default;

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  就足够了。这尤其在C++11引入移动语义后变得更加重要，

  = default

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  能确保编译器为你生成高效的移动构造函数和移动赋值运算符，前提是你的成员也支持移动。

• 遵循“零法则”的哲学： C++社区有一种“零法则”的说法，即如果你的类不需要管理资源（例如，不拥有原始指针，不直接进行内存分配），那么你可能根本不需要自定义任何特殊成员函数，让编译器自动生成所有这些函数是最好的选择。在这种情况下，如果你出于某种原因（比如为了代码清晰度或为了防止未来的维护者误解）想显式地列出它们，那么

  = default

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  是比空实现更好的选择，因为它明确表示“我让编译器来做这件事”。这不仅减少了出错的可能性，也让代码更简洁。

使用

= default

为什么

= delete

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是防止类对象被不当拷贝或移动的关键工具？

= delete

• 资源独占性与所有权语义： 很多时候，一个类代表着某种独占资源的所有权，比如文件句柄、互斥锁、网络套接字或者智能指针（如

  std::unique_ptr

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  ）。这些资源通常是不能被简单地“拷贝”的。如果允许拷贝，就会导致多个对象试图管理同一个底层资源，这几乎必然会引发双重释放、资源竞争或内存损坏等严重问题。

  = delete

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  拷贝构造函数和拷贝赋值运算符，就是为了强制这种独占性。它让编译器在编译期就捕获到这种逻辑错误，而不是等到运行时才发现。

  例如，一个管理文件描述符的类：

  #include <string>
  #include <stdexcept>
  #include <unistd.h> // For open, close
  #include <fcntl.h>  // For O_RDWR, etc.
  
  class FileHandle {
  private:
      int fd;
  public:
      FileHandle(const std::string& filename, int flags) {
          fd = open(filename.c_str(), flags);
          if (fd == -1) throw std::runtime_error("Failed to open file");
      }
      ~FileHandle() {
          if (fd != -1) close(fd);
      }
      // 禁止拷贝
      FileHandle(const FileHandle&) = delete;
      FileHandle& operator=(const FileHandle&) = delete;
      // 允许移动，转移所有权
      FileHandle(FileHandle&& other) noexcept : fd(other.fd) {
          other.fd = -1; // 转移所有权
      }
      FileHandle& operator=(FileHandle&& other) noexcept {
          if (this != &other) {
              if (fd != -1) close(fd); // 释放自己的资源
              fd = other.fd;
              other.fd = -1;
          }
          return *this;
      }
  };

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  这里，

  = delete

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  是强制

  FileHandle

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  对象只能被移动，不能被拷贝的关键。

• 防止逻辑不一致或无意义的操作： 有些类可能设计为单例模式，或者其内部状态是全局唯一的，拷贝

以上就是C++如何在类中使用默认和删除函数的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！