C++11 delete和default

Defaulted 函数

C++ 的类有四个特殊成员函数，它们分别是：默认构造函数、析构函数、拷贝构造函数以及拷贝赋值运算符。这些类的特殊成员函数负责创建、初始化、销毁，或者拷贝类的对象。

如果程序员没有显式地为一个类定义某个特殊成员函数，而又需要用到该特殊成员函数时，则编译器会隐式的为这个类生成一个默认的特殊成员函数。但是，如果程序员为类显式的自定义了非默认构造函数，编译器将不再会为它隐式的生成默认构造函数，手动编写的特殊成员函数的代码执行效率比编译器自动生成的特殊成员函数低。

先看一个示例程序 :

class X{
public:
    X(){};      // 手动定义默认构造函数
    X(int i){
        a = i;
    }
private:
    int a;
};

 X x;   // 正确，默认构造函数 X::X() 存在

从以上例子可以看出，原本期望编译器自动生成的默认构造函数需要程序员手动编写了，即程序员的工作量加大了。此外，手动编写的默认构造函数的代码执行效率比编译器自动生成的默认构造函数低。

Defaulted 函数的提出

为了解决上面例子提出的两个问题：

1. 减轻程序员的编程工作量；

2. 获得编译器自动生成的默认特殊成员函数的高的代码执行效率；

C++11 标准引入了一个新特性：defaulted 函数。程序员只需在函数声明后加上“=default;”，就可将该函数声明为 defaulted 函数，编译器将为显式声明的 defaulted 函数自动生成函数体。

例如：

class X{
public:
    X()= default;
    X(int i){
        a = i;
    }
private:
    int a;
}; 

X x;

在上列代码中，编译器会自动生成默认构造函数 X::X(){}，该函数可以比用户自己定义的默认构造函数获得更高的代码效率。

Defaulted 函数的用法及示例

Defaulted 函数特性仅适用于类的特殊成员函数，且该特殊成员函数没有默认参数。

Defaulted 函数既可以在类体里（inline）定义，也可以在类体外（out-of-line）定义。

例如：

class X{
public:
    X() = default;      //Inline defaulted 默认构造函数
    X(const X&);
    X& operator = (const X&);
    ~X() = default;     //Inline defaulted 析构函数
}; 

X::X(const X&) = default;   //Out-of-line defaulted 拷贝构造函数
X& X::operator = (const X&) = default;     //Out-of-line defaulted 拷贝赋值操作符

在 C++ 代码编译过程中，如果程序员没有为类 X 定义析构函数，但是在销毁类 X 对象的时候又需要调用类 X 的析构函数时，编译器会自动隐式的为该类生成一个析构函数。该自动生成的析构函数没有参数，包含一个空的函数体，即 X::~X（）{ }。

Deleted 函数

对于 C++ 的类，如果程序员没有为其定义特殊成员函数，那么在需要用到某个特殊成员函数的时候，编译器会隐式的自动生成一个默认的特殊成员函数，比如拷贝构造函数，或者拷贝赋值操作符。

例如：

class X{
public:
    X();
}; 

int main(){
    X x1;
    X x2=x1;   // 正确，调用编译器隐式生成的默认拷贝构造函数
    X x3;
    x3=x1;     // 正确，调用编译器隐式生成的默认拷贝赋值操作符
}

在上面代码中，程序员不需要自己手动编写拷贝构造函数以及拷贝赋值操作符，依靠编译器自动生成的默认拷贝构造函数以及拷贝赋值操作符就可以实现类对象的拷贝和赋值。这在某些情况下是非常方便省事的，但是在某些情况下，假设我们不允许发生类对象之间的拷贝和赋值，可是又无法阻止编译器隐式自动生成默认的拷贝构造函数以及拷贝赋值操作符，那这就成为一个问题了。

Deleted 函数的提出

为了能够让程序员显式的禁用某个函数，C++11 标准引入了一个新特性：deleted 函数。程序员只需在函数声明后加上“=delete;”，就可将该函数禁用。

例如，我们可以将类 X 的拷贝构造函数以及拷贝赋值操作符声明为 deleted 函数，就可以禁止类 X 对象之间的拷贝和赋值。

class X{
public:
    X();
    X(const X&) = delete;  // 声明拷贝构造函数为 deleted 函数
    X& operator = (const X &) = delete; // 声明拷贝赋值操作符为 deleted 函数
}; 

int main(){
    X x1;
    X x2=x1;   // 错误，拷贝构造函数被禁用
    X x3;
    x3=x1;     // 错误，拷贝赋值操作符被禁用
}

在上面代码中，虽然只显式的禁用了一个拷贝构造函数和一个拷贝赋值操作符，但是由于编译器检测到类 X 存在用户自定义的拷贝构造函数和拷贝赋值操作符的声明，所以不会再隐式的生成其它参数类型的拷贝构造函数或拷贝赋值操作符，也就相当于类 X 没有任何拷贝构造函数和拷贝赋值操作符，所以对象间的拷贝和赋值被完全禁止了。

Deleted 函数的用法及示例

defaulted函数特性规定了只有类的特殊成员函数才能被声明为 defaulted 函数，但是 deleted 函数特性并没有此限制。类的成员函数，非成员函数，即普通函数也可以被声明为 deleted 函数。

必须在函数第一次声明的时候将其声明为 deleted 函数，否则编译器会报错。即对于类的成员函数而言，deleted 函数必须在类体里（inline）定义，而不能在类体外（out-of-line）定义。

Deleted 函数特性还可用于禁用类的某些转换构造函数，从而避免不期望的类型转换。在清单 12 中，假设类 X 只支持参数为双精度浮点数 double 类型的转换构造函数，而不支持参数为整数 int 类型的转换构造函数，则可以将参数为 int 类型的转换构造函数声明为 deleted 函数。

#include <cstddef>
using namespace std;

class X
{
public:
    X(int) = delete;
    X(double);
    X() = default;

    int add(int a, int b) = delete;
    double add(double a, double b) {
        return a + b;
    }

    void show() = delete;

    void *operator new(size_t) = delete;
    void *operator new[](size_t) = delete;
};

int main()
{
    //X *pa = new X(1);     //错误,操作符被禁用
    //X *pb = new X[10];    //错误,操作符被禁用
    X x;
    //x.add(1, 4);          //错误,已被禁止
    x.add(1.0, 4.0);

    return ;
}

值得一提的是，在上述示例中，虽然 add(int, int)函数被禁用了，但是禁用的仅是函数的定义，即该函数不能被调用。但是函数标示符 add 仍是有效的，在名字查找和函数重载解析时仍会查找到该函数标示符。

如果编译器在解析重载函数时，解析结果为 deleted 函数，则会出现编译错误。