C++中final、override关键字和=default、=delete语法

2024-02-17 15:36:09 浏览数 (2)

在C 11及更高版本中,finaloverride关键字以及=default=delete语法提供了一些强大的特性,用于控制类的继承、显式说明覆盖关系和定义特殊成员函数。下面分别介绍这些特性。

1. final 关键字

final 关键字用于指示某个类或虚函数不能被继承或覆盖。它可以应用于类、虚函数和类的成员函数。

1.1 final 应用于类
代码语言:javascript复制
class Base final {
    // ...
};

// 错误:无法继承自 'final' 类 'Base'
// class Derived : public Base {};
1.2 final 应用于虚函数
代码语言:javascript复制
class Base {
public:
    virtual void foo() const final {
        // ...
    }
};

class Derived : public Base {
public:
    // 错误:无法覆盖 'final' 函数 'foo'
    // void foo() const override {}
};

2. override 关键字

override 关键字用于明确表示派生类中的成员函数是覆盖基类中的虚函数。

代码语言:javascript复制
class Base {
public:
    virtual void foo() const {
        // ...
    }
};

class Derived : public Base {
public:
    void foo() const override {
        // 派生类中覆盖基类的虚函数
    }
};

如果 override 关键字使用在非虚函数上,或者派生类中没有相应的被覆盖的虚函数,编译器将产生错误。

3. =default=delete 语法

=default=delete 语法用于控制特殊成员函数的生成和删除。

3.1 =default 语法

=default 用于告诉编译器生成默认的特殊成员函数。

代码语言:javascript复制
class MyClass {
public:
    // 使用默认的构造函数
    MyClass() = default;

    // 使用默认的析构函数
    ~MyClass() = default;

    // 使用默认的拷贝构造函数
    MyClass(const MyClass&) = default;

    // 使用默认的拷贝赋值运算符
    MyClass& operator=(const MyClass&) = default;
};
3.2 =delete 语法

=delete 用于删除某个特殊成员函数,使其不能被调用或生成。

代码语言:javascript复制
class NonCopyable {
public:
    // 删除拷贝构造函数
    NonCopyable(const NonCopyable&) = delete;

    // 删除拷贝赋值运算符
    NonCopyable& operator=(const NonCopyable&) = delete;
};

在上述例子中,NonCopyable 类不允许被复制,因为拷贝构造函数和拷贝赋值运算符被删除。

4. 默认构造函数和删除默认构造函数

在C 中,默认构造函数是在没有显式定义任何构造函数时由编译器生成的。有时,我们可能需要显式指示编译器生成默认构造函数,或者删除默认构造函数。

4.1 生成默认构造函数

使用=default语法,可以显式指示编译器生成默认构造函数:

代码语言:javascript复制
class MyClass {
public:
    // 显式指示生成默认构造函数
    MyClass() = default;
};
4.2 删除默认构造函数

使用=delete语法,可以显式删除默认构造函数,防止被调用:

代码语言:javascript复制
class NoDefaultConstructor {
public:
    // 显式删除默认构造函数
    NoDefaultConstructor() = delete;
};

在这个例子中,NoDefaultConstructor类将不再有默认构造函数。

5. 构造函数委托

构造函数委托是指在一个构造函数中调用同一个类的其他构造函数。这在C 11及以后的版本中是可能的。

代码语言:javascript复制
class MyClass {
public:
    // 构造函数委托
    MyClass(int x, int y) : x_(x), y_(y) {}

    // 默认构造函数委托给上面的构造函数
    MyClass() : MyClass(0, 0) {}

private:
    int x_;
    int y_;
};

这样,当调用默认构造函数时,实际上是调用了带有参数的构造函数,通过构造函数委托可以避免代码的重复。

6. 隐式生成的特殊成员函数

C 中的特殊成员函数有默认生成的版本,包括默认构造函数、析构函数、拷贝构造函数、拷贝赋值运算符等。在某些情况下,编译器会自动生成这些特殊成员函数。

例如:

代码语言:javascript复制
class MyClass {
public:
    // 编译器会生成默认构造函数
    // 编译器会生成析构函数
    // 编译器会生成拷贝构造函数
    // 编译器会生成拷贝赋值运算符
};

如果需要显式声明或定义某个特殊成员函数,可以使用=default语法。

代码语言:javascript复制
class MyClass {
public:
    // 显式声明使用默认生成的构造函数
    MyClass() = default;

    // 显式声明使用默认生成的析构函数
    ~MyClass() = default;

    // 显式声明使用默认生成的拷贝构造函数
    MyClass(const MyClass&) = default;

    // 显式声明使用默认生成的拷贝赋值运算符
    MyClass& operator=(const MyClass&) = default;
};

总结

  • =default 语法用于显式指示编译器生成默认的特殊成员函数。
  • =delete 语法用于显式删除默认的特殊成员函数,防止其被调用。
  • 构造函数委托允许在一个构造函数中调用同一类的其他构造函数。
  • 隐式生成的特殊成员函数是编译器自动生成的默认版本,它们包括默认构造函数、析构函数、拷贝构造函数等。

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