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c++怎么实现一个只可移动(movable)不可复制(copyable)的类_C++对象语义设计与移动优化

尼克

发布： 2025-11-11 20:12:02

原创

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答案：通过删除拷贝构造函数和赋值运算符并默认或自定义移动操作，可实现只可移动类；继承非复制基类可复用逻辑；移动时需转移资源、置空原对象并标记noexcept以优化性能。

c++怎么实现一个只可移动(movable)不可复制(copyable)的类_c++对象语义设计与移动优化

在C++中设计一个只可移动（movable）、不可复制（non-copyable）的类，是现代C++资源管理和对象语义设计中的常见需求。这类类通常用于管理独占资源，如动态内存、文件句柄、网络连接等，确保同一时间只有一个对象拥有该资源。

禁用拷贝构造和拷贝赋值

要让一个类不可复制，最直接的方法是显式删除拷贝构造函数和拷贝赋值运算符：

class MovableOnly {
public:
    MovableOnly() = default;
<pre class='brush:php;toolbar:false;'>// 禁止复制
MovableOnly(const MovableOnly&) = delete;
MovableOnly& operator=(const MovableOnly&) = delete;

// 允许移动
MovableOnly(MovableOnly&&) = default;
MovableOnly& operator=(MovableOnly&&) = default;

~MovableOnly() = default;

登录后复制

};

通过 = delete 显式禁用复制操作，编译器将拒绝任何尝试复制该类实例的代码。这是实现不可复制语义的标准方式。

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继承自 std::enable_if 或使用基类辅助

如果你有多个类都需要不可复制语义，可以定义一个通用的不可复制基类：

class NonCopyable {
protected:
    NonCopyable() = default;
    ~NonCopyable() = default;
<pre class='brush:php;toolbar:false;'>NonCopyable(const NonCopyable&) = delete;
NonCopyable& operator=(const NonCopyable&) = delete;

登录后复制

};

class MovableOnly : private NonCopyable { // ... };

这种设计广泛用于标准库和第三方库中（如 boost::noncopyable），避免重复代码。

确保移动操作的安全与高效

只允许移动并不自动意味着性能优化。你需要确保移动构造函数和移动赋值运算符真正“转移”资源，而不是退化为深拷贝。

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例如，管理一个动态数组的类：

class Buffer {
    char* data_ = nullptr;
    size_t size_ = 0;
<p>public:
explicit Buffer(size<em>t size) : data</em>(new char[size]), size_(size) {}</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>~Buffer() { delete[] data_; }

Buffer(const Buffer&) = delete;
Buffer& operator=(const Buffer&) = delete;

Buffer(Buffer&& other) noexcept 
    : data_(other.data_), size_(other.size_) {
    other.data_ = nullptr;
    other.size_ = 0;
}

Buffer& operator=(Buffer&& other) noexcept {
    if (this != &other) {
        delete[] data_;
        data_ = other.data_;
        size_ = other.size_;
        other.data_ = nullptr;
        other.size_ = 0;
    }
    return *this;
}

登录后复制

};

关键点：