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类的新功能
默认成员函数
类成员变量初始化
强制生成默认的关键子default
禁止生成默认成员函数关键字delete
继承和多态中final和override关键字
类的新功能
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:
- 构造函数
- 析构函数
- 拷贝构造函数
- 拷贝赋值函数
- 取地址重载函数
- const取地址重载函数
其中前四个成员函数很重要,后面四个成员函数一般不会用到,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,分别是移动构造和移动赋值重载函数.
默认移动构造和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.
- 移动赋值重载函数生成条件:没有自己实现赋值重载函数,并且没有自己实现析构函数,拷贝构造函数和拷贝复制函数.
也就是说,移动构造和移动赋值的生成条件于之前的六个默认成员函数不同,并不是单纯的没有自己实现移动构造和移动赋值编译器就会默认生成.
特别注意: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,编译器也不会默认生成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.
默认生成的移动构造和移动赋值所做的工作
要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 lzw
{class string{public://构造函数string(const char* str = ""){_size = strlen(str);_capacity = _size;_str = new char[_capacity + 1];strcpy(_str, str);}//叫换两个对象数据void swap(string & s){::swap(_str, s._str);::swap(_size, s._size);::swap(_capacity, s._capacity);}//拷贝构造的现代写法string(const string& s):_str(nullptr),_size(0),_capacity(0){cout << "string(const string& s) -- 深拷贝" << endl;string temp(s._str);swap(temp);//叫换这两个对象}//移动构造string(string&& s):_str(nullptr),_size(0),_capacity(0){cout << "string(string&& s) -- 移动构造" << endl;swap(s);}//拷贝赋值函数(现代写法)string& operator=(const string& s){cout << "string& operator=(const string& s) -- 深拷贝" << endl;string temp(s);//用s拷贝构造出temp对象swap(temp);//交换这两个对象return *this;}//移动赋值string& operator=(string&& s){cout << "string& operator=(string&& s)--移动赋值" << endl;swap(s);return *this;}//析构函数~string(){delete[] _str;_str = nullptr;_size = 0;_capacity = 0;}private:char* _str;size_t _size;size_t _capacity;};
}然后再编写一个简单的Person类,Person类中的成员name的类型就是模拟实现的string类.
代码如下:
class Person{public://构造函数Person(const char* name = "",int age = 0):_name(name),_age(age){}//拷贝构造函数Person(const Person& p):_name(p._name),_age(p._age){}//拷贝赋值函数Person& operator=(const Person& p){if (this != &p){_name = p._name;_age = p._age;}return *this;}//析构函数~Person(){}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类中不会默认生成移动构造和移动赋值,可以通过下面代码验证:
int main()
{lzw::Person s1("张三", 21);lzw::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类中没有生成默认的移动构造,因此这里会调用Person的拷贝构造函数(拷贝构造既能接收做值也能接收右值).这时再Person的拷贝构造函数中会调用string的拷贝构造对name成员进行深拷贝.
如果想要让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调,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,而对于自定以类型成员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一下代码,验证方式和上面验证移动构造的方式是一样的.
int main()
{lzw::Person s1("张三", 21);lzw::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:
- 我们再模拟实现string类的拷贝构造,拷贝赋值,移动赋值和移动赋值函数中都打印了一条提示语句,因此可以通过输出控制台输出来判断是否调用了对应的函数.
- 由于VS2013没有完全支持c++11,因此上述代码无法再vs2013当中验证,需要使用叫新的编译器,入vs2022.
类成员变量初始化
默认生成的构造函数,对于自定以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成员进行处理.于是C++11支持非静态成员变量再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:
private:string _name = "张三";int _age = 20;static int _n;//静态成员变量不能给缺省值注意:这里不是初始化.而是给声明一个缺省值.
强制生成默认的关键子default
C++11可以让我们更好的控制要使用的默认成员函数,假设再某些情况下我们需要使用某个默认成员函数,但是因为某些原因无法导致这个默认成员函数生成,这是可以使用default关键字强制生成某个默认成员函数.
列如,下面的Person类中实现了拷贝构造函数:
//拷贝构造函数Person(const Person& p):_name(p._name),_age(p._age){}这是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,因为默认构造函数的生成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()
{Person s;//没有合适的默认构造函数
}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;//强制生成默认的构造函数Person(const Person& p):_name(p._name),_age(p._age){}
private:string _name;int _age;
};int main()
{Person s;return 0;
}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.
禁止生成默认成员函数关键字delete
当我们想要限制某些默认成员函数生成时,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,并且只有声明不要定义,这样当外部调用该成员函数就会报错.
- 在C++11中,可以在还函数声明后面加上=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.
列如,要让一个类不能被拷贝,可以使用=delete修饰该类的拷贝构造和拷贝赋值.
class CopyBan
{
public:CopyBan(){}
private:CopyBan(const CopyBan&) = delete;CopyBan& operator=(const CopyBan&) = 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.
继承和多态中final和override关键字
final修饰类
被final修饰的类叫最终类无法被继承.比如:
class NonInherit final//被final修饰,该类不能在被继承
{};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器报错.比如:
class Person { public:virtual void Print()final{cout << "hello " << endl;} }; class Student :public Person { public:virtual void Print()//编译器报错{cout << "hello world" << endl;} };
override修饰虚函数
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,如果没有重写则编译器报错.比如:
class Person
{
public:virtual void Print(){cout << "hello " << endl;}
};
class Student :public Person
{
public:virtual void Print() override //检查子类是重写了父类的某个虚函数{cout << "hello world" << endl;}
};
：数据管理)
