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final
    void 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