谈谈C++11中的默认和删除函数（defaulted and deleted functions）及其用途。

八股文_C++11新特性 0 16

参考回答

C++11 引入了默认和删除函数（defaulted and deleted functions），这使得类的设计更加灵活和精确。默认函数允许编译器生成某些成员函数的默认实现，而删除函数则允许显式禁用某些成员函数的生成或调用。这些特性有助于提高代码的安全性、可维护性和明确性。

默认函数（defaulted functions）：使用 = default 语法显式请求编译器生成默认实现。
删除函数（deleted functions）：使用 = delete 语法显式禁止某些函数的调用。

详细讲解与拓展

1. 默认函数（defaulted functions）

在某些情况下，我们可能希望让编译器自动生成特定的特殊成员函数（如构造函数、拷贝构造函数、赋值操作符等），但也希望显式地指定这些函数，而不是让编译器隐式生成。这时可以使用 = default 来请求编译器生成默认实现。

示例：默认构造函数

#include 

class MyClass {
public:
    MyClass() = default;  // 显式请求默认构造函数
    void printMessage() {
        std::cout << "Hello from MyClass!" << std::endl;
    }
};

int main() {
    MyClass obj;  // 使用默认构造函数
    obj.printMessage();

    return 0;
}

在这个例子中，MyClass 类显式使用 = default 请求编译器生成默认构造函数。这使得类在没有定义任何构造函数时，仍然能够正常工作，并且不需要显式编写构造函数。

示例：默认拷贝构造函数

#include 

class MyClass {
public:
    MyClass() = default;  // 默认构造函数
    MyClass(const MyClass&) = default;  // 默认拷贝构造函数
    void printMessage() const {
        std::cout << "Hello from MyClass!" << std::endl;
    }
};

int main() {
    MyClass obj1;      // 创建对象 obj1
    MyClass obj2 = obj1;  // 使用默认拷贝构造函数

    obj2.printMessage();
    return 0;
}

在这个例子中，MyClass 类显式声明了默认的拷贝构造函数。这样，当我们创建 obj2 时，编译器会使用默认的拷贝构造函数将 obj1 的内容拷贝到 obj2。

2. 删除函数（deleted functions）

删除函数通过 = delete 显式禁用某些成员函数的生成或调用。常见的用法是禁止拷贝构造、赋值操作符等，防止不希望的操作。例如，当我们不希望对象被拷贝或赋值时，可以删除相关的函数。

示例：删除拷贝构造函数

#include 

class MyClass {
public:
    MyClass() = default;  // 默认构造函数
    MyClass(const MyClass&) = delete;  // 禁用拷贝构造函数

    void printMessage() const {
        std::cout << "Hello from MyClass!" << std::endl;
    }
};

int main() {
    MyClass obj1;      // 创建对象 obj1
    // MyClass obj2 = obj1;  // 编译错误，拷贝构造函数被删除

    obj1.printMessage();
    return 0;
}

在这个例子中，我们通过 = delete 删除了 MyClass 的拷贝构造函数，因此不能再通过拷贝构造函数创建新对象。如果尝试进行拷贝，会导致编译错误。

示例：删除赋值操作符

#include 

class MyClass {
public:
    MyClass() = default;  // 默认构造函数
    MyClass& operator=(const MyClass&) = delete;  // 禁用赋值操作符

    void printMessage() const {
        std::cout << "Hello from MyClass!" << std::endl;
    }
};

int main() {
    MyClass obj1;      // 创建对象 obj1
    MyClass obj2;      // 创建另一个对象 obj2
    // obj2 = obj1;    // 编译错误，赋值操作符被删除

    obj1.printMessage();
    return 0;
}

在这个例子中，operator= 被删除，因此 obj1 和 obj2 不能进行赋值操作。如果尝试赋值，会导致编译错误。

3. 使用删除函数禁用特定操作

除了拷贝构造和赋值操作符，删除函数还可以用于禁用其他不必要或不安全的操作。例如，禁止移动构造函数或禁止特定类型的函数调用。

示例：禁止移动构造函数

#include 

class MyClass {
public:
    MyClass() = default;  // 默认构造函数
    MyClass(MyClass&&) = delete;  // 禁用移动构造函数

    void printMessage() const {
        std::cout << "Hello from MyClass!" << std::endl;
    }
};

int main() {
    MyClass obj1;      // 创建对象 obj1
    // MyClass obj2 = std::move(obj1);  // 编译错误，移动构造函数被删除

    obj1.printMessage();
    return 0;
}

在这个例子中，我们删除了移动构造函数，这防止了通过 std::move 对象的移动操作，从而避免了可能的不安全操作。

4. 默认和删除函数的实际应用

禁止拷贝：当一个类的对象不应被拷贝时，可以删除拷贝构造函数和赋值操作符。例如，std::unique_ptr 类就禁止了拷贝操作，只允许移动操作。
显式指定构造行为：使用默认构造函数和默认拷贝构造函数，开发者可以显式要求编译器生成相应的函数，而不是依赖于编译器的默认行为。
强制类型安全：删除不必要的操作，如移动构造、拷贝构造，可以避免潜在的错误，增强代码的安全性。

总结

C++11 中的默认和删除函数（= default 和 = delete）是控制类成员函数行为的重要工具。通过使用 = default，我们可以显式请求编译器生成默认实现的特殊成员函数；通过使用 = delete，我们可以显式禁止某些不希望的操作（如拷贝、赋值或移动操作）。这些特性使得类的设计更加灵活、安全，帮助开发者更好地控制对象的生命周期和行为。