C++11新特性 - 编译器自动生成函数

本文主要介绍 C++11 之后编译器自动为类生成的函数，以及新的生成规则

编译器自动为类生成的函数

在 C++ 中，如果我们定义了一个空类

1	class Dog {};

编译器会自动为这个类生成构造函数、析构函数等。具体来说，我们定义了以上的一个 Dog 类，编译器会将它补全成一个如下自带6个函数的类:

class Dog {
  // C++03 
  Dog(); // 默认构造函数
  Dog(const Dog&); // 拷贝构造函数
  Dog& operator=(const Dog&); // 拷贝赋值运算符
  ~Dog() // 析构函数

  // C++11 新增
  Dog(Dog&&); // 移动构造函数
  Dog& operator=(Dog&&); // 移动赋值运算符
};

自动生成函数规则

然而，并不是所有情况下，编译器都会生成所有6个函数 —— 假如用户定义了某种类型的构造函数，编译器则不会生成某种其他类型构造函数。自动函数生成遵循以下规则：

默认构造函数：只在用户没有定义其它类型构造函数时才会生成
拷贝构造函数：只有用户没有定义 移动构造函数(5) 和 移动赋值运算符(6) 时，才会生成
拷贝赋值运算符：只有用户没有定义 移动构造函数(5) 和 移动赋值运算符(6) 时，才会生成
析构函数：无限制
移动构造函数：只有用户没有定义 拷贝构造函数(2), 拷贝赋值运算符(3), 析构函数(4) 和 移动赋值运算符(6) 时，才会生成
移动赋值运算符：只有用户没有定义 拷贝构造函数(2), 拷贝赋值运算符(3), 析构函数(4) 和 移动构造函数(5) 时，才会生成

例如，如果我们定义一个带有拷贝构造函数的类

class Cat {
  Cat(const Cat&); // 拷贝构造函数

  // 自动生成拷贝赋值运算符和析构函数
};

Cat cat; // 报错，Cat 类无默认构造函数

另一个例子：

class Duck {
  Duck(Duck&&); // 移动构造函数

  // 仅自动生成析构函数
};

在实践中，这个特性非常有用 —— 有些资源只应该被移动而不应该被拷贝，mutex、socket 等

构造函数带默认值的例子:

class Frog {
  Frog(Frog &&, int = 0); // 移动构造函数

  // 仅自动生成析构函数
};

在这个例子中当第二个函数不存在时，Frog 是通过 Frog 右值构造的，因此 Frog(Frog &&, int = 0) 函数是移动构造函数，同理有：

class Frog {
  Frog(Frog &&, int = 0); // 移动构造函数
  Frog(int = 0); // 默认构造函数
  Frog(const Frog&, int = 0); // 拷贝构造函数
};