C++默认构造函数被隐式删除

一、

看cppreference时，发现被隐式删除的构造函数，查询做如下记录：

struct F
{
    int& ref; // reference member
    const int c; // const member
    // F::F() is implicitly defined as deleted
};
 
// user declared copy constructor (either user-provided, deleted or defaulted)
// prevents the implicit generation of a default constructor
 

在 C++ 中，struct F的默认构造函数F::F()被隐式删除，主要与类中包含的引用成员和const 成员有关。以下是具体原因及底层机制的详细解析：

1. 引用成员（int& ref）的影响

• 引用的特性：引用必须在初始化时绑定到一个已存在的对象，且无法重新绑定。
• 默认构造函数的行为：默认构造函数不会为成员变量提供任何初始化值。当类中存在引用成员时，默认构造函数无法满足引用的初始化要求，因此会被隐式删除。

struct A {
    int& ref; // 引用成员
};

A a; // 错误：无法默认构造A，因为ref未初始化

2. const 成员（const int c）的影响

• const 的特性：const 成员必须在构造时初始化，且之后无法修改。
• 默认构造函数的限制：默认构造函数不会为 const 成员赋初值，导致 const 成员未初始化，因此默认构造函数被隐式删除。

struct B {
    const int c; // const成员
};

B b; // 错误：无法默认构造B，因为c未初始化

3. 两者共同作用的结果

当类同时包含引用成员和const 成员时，默认构造函数需要同时满足两者的初始化要求，但默认构造函数无法提供任何初始化逻辑，因此会被编译器隐式删除。

struct F {
    int& ref;    // 引用必须初始化
    const int c; // const必须初始化
};

// 等价于：
struct F {
    int& ref;
    const int c;
    F() = delete; // 编译器隐式添加
};

4. 如何正确构造此类？

必须显式定义构造函数，为引用成员和 const 成员提供初始化：

struct F {
    int& ref;
    const int c;
    
    // 显式构造函数，必须初始化所有成员
    F(int& r, int val) : ref(r), c(val) {}
};

int main() {
    int x = 10;
    F f(x, 42); // 正确：引用绑定到x，const成员初始化为42
}

5. 其他导致默认构造函数被删除的场景

除了引用和 const 成员外，以下情况也会导致默认构造函数被隐式删除：

• 包含未默认构造的成员（如自定义类型且无默认构造函数）：

  struct G {
      std::string str; // std::string有默认构造函数，允许默认构造
  };
  
  struct H {
      G g;         // G有默认构造函数，H的默认构造函数有效
      std::mutex m; // std::mutex无默认构造函数，H的默认构造函数被删除
  };
  

• 基类或成员的默认构造函数被删除：

  struct Base {
      Base() = delete; // 显式删除默认构造函数
  };
  
  struct Derived : Base {
      // Derived的默认构造函数被隐式删除，因为Base无法默认构造
  };
  

总结

struct F的默认构造函数被隐式删除的核心原因是：

• 引用成员ref必须在构造时绑定到有效对象；
• const 成员c必须在构造时初始化；
  而默认构造函数无法满足上述要求，因此编译器自动将其标记为delete。若要使用此类，必须显式定义构造函数以完成成员初始化。

二、

struct G
{
    G(const G&) {}
    // G::G() is implicitly defined as deleted
};
 
struct H
{
    H(const H&) = delete;
    // H::H() is implicitly defined as deleted
};
 
struct I
{
    I(const I&) = default;
    // I::I() is implicitly defined as deleted
};

这些结构体的默认构造函数被删除的原因各不相同，涉及 C++ 的特殊成员函数生成规则。下面逐一分析：

1. struct G

struct G {
    G(const G&) {}  // 显式定义拷贝构造函数
    // G::G() 被隐式删除
};

原因：

• 拷贝构造函数的影响：当显式定义了拷贝构造函数（无论是否为默认default或删除delete），编译器不会自动生成默认构造函数。
• 用户责任：若需要默认构造，必须手动定义：

  G() = default;  // 显式保留默认构造
  

2. struct H

struct H {
    H(const H&) = delete;  // 显式删除拷贝构造函数
    // H::H() 被隐式删除
};

原因：

• 拷贝构造函数的删除不直接影响默认构造：删除拷贝构造函数本身不会导致默认构造函数被删除。
• 潜在依赖：若H的成员或基类需要拷贝构造（例如std::unique_ptr），编译器可能因无法生成拷贝构造而隐式删除默认构造。但仅从代码看，这一规则不适用，因此H的默认构造函数不应该被删除。
• 结论：题目中的注释可能有误，H::H() 通常不会被隐式删除，除非存在其他依赖。

3. struct I

struct I {
    I(const I&) = default;  // 显式默认拷贝构造函数
    // I::I() 被隐式删除
};

原因：

• 与G相同的规则：显式默认=default拷贝构造函数，仍属于显式定义拷贝构造函数，因此编译器不会自动生成默认构造函数。
• 例外情况：若I包含引用成员或const 成员，即使不定义拷贝构造函数，默认构造函数也会被删除（见前一个问题的解释）。但题目中未提及这些成员，因此主要原因仍是显式定义拷贝构造函数。

总结

结构体	默认构造函数被删除的原因
G	显式定义拷贝构造函数，编译器不生成默认构造。
H	注释可能有误，删除拷贝构造函数本身不影响默认构造。
I	显式默认拷贝构造函数，编译器不生成默认构造。

C++ 特殊成员函数生成规则

• 默认构造函数：当且仅当没有显式定义任何构造函数时，编译器自动生成。
• 拷贝构造函数：当且仅当没有显式定义拷贝 / 移动构造函数时，编译器自动生成。
• 拷贝赋值运算符：当且仅当没有显式定义拷贝 / 移动赋值运算符时，编译器自动生成。

现代 C++ 建议：
若需要默认构造函数，显式声明：

MyClass() = default;  // 显式保留默认行为

若不需要默认构造，显式删除：

MyClass() = delete;  // 禁止默认构造