C++11 新的类功能

前言

上一期我们对右值引用和完美转发作了介绍,本期我们接着上期继续介绍C++11的新的类功能!

目录

前言

• 新的类功能

默认成员函数

类成员变量初始化

强制生成默认函数的关键字default

禁止生成默认成员函数的关键字delete

继承和多态中的final和override关键字


• 新的类功能

默认成员函数

在C++11前,原来的类中有6个默认成员函数:

1、构造函数

2、析构函数

3、拷贝构造函数

4、赋值拷贝重载

5、取地址重载

6、const 取地址重载

其中,前4个很重要,后面的那两个没有那么重要!默认成员函数是我们不写编译器会生成一个默认的。C++11又增加了两个:移动构造函数移动赋值运算符重载

默生成认移动构造 和 移动赋值的条件:

• 移动构造:自己没实现移动构造,且有实现析构函数拷贝构造赋值拷贝重载任意一个

移动赋值:自己没实现移动赋值,且有实现析构函数拷贝构造赋值拷贝重载任意一个

注意:如果自己提供了移动构造或者移动赋值 ,即使没有提供赋值拷贝和拷贝构造,编译器也不会生成!

默生成认移动构造 和 移动赋值 做了什么?

• 默认移动构造:对于内置类型成员按字节拷贝; 对于自定义类型的成员,则需要看这个成员类是否实现移动构造如果实现了移动构造就调用移动构造,否则,就调用拷贝构造!

• 默认移动赋值:对于内置类型成员按字节拷贝; 对于自定义类型的成员,则需要看这个成员类是否实现移动赋值如果实现了移动赋值就调用移动赋值,否则,就调用赋值拷贝!

ok, 我们来验证一下:

为了方便演示,我们还是把以前的string类给拷贝过来:

namespace cp
{
	class string
	{
	public:
		typedef char* iterator;
		iterator begin()
		{
			return _str;
		}

		iterator end()
		{
			return _str + _size;
		}

		string(const char* str = "")
			:_size(strlen(str))
			, _capacity(_size)
		{
			cout << "string(char* str) -- 构造" << endl;
			_str = new char[_capacity + 1];
			strcpy(_str, str);
		}

		// s1.swap(s2)
		void swap(string& s)
		{
			::swap(_str, s._str);
			::swap(_size, s._size);
			::swap(_capacity, s._capacity);
		}

		// 拷贝构造
		string(const string& s)
			:_str(nullptr)
		{
			cout << "string(const string& s) -- 拷贝构造" << endl;
			string tmp(s._str);
			swap(tmp);
		}

		// 赋值重载
		string& operator=(const string& s)
		{
			cout << "string& operator=(string s) -- 赋值拷贝" << endl;
			string tmp(s);
			swap(tmp);
			return *this;
		}

		// 移动构造
		string(string&& s)
			:_str(nullptr)
			, _size(0)
			, _capacity(0)
		{
			cout << "string(string&& s) -- 移动构造" << endl;
			swap(s);
		}

		// 移动赋值
		string& operator=(string&& s)
		{
			cout << "string& operator=(string&& s) -- 移动赋值" << endl;
			swap(s);
			return *this;
		}

		~string()
		{
			delete[] _str;
			_str = nullptr;
		}

		char& operator[](size_t pos)
		{
			assert(pos < _size);
			return _str[pos];
		}

		void reserve(size_t n)
		{
			if (n > _capacity)
			{
				char* tmp = new char[n + 1];
				strcpy(tmp, _str);
				delete[] _str;
				_str = tmp;
				_capacity = n;
			}
		}

		void push_back(char ch)
		{
			if (_size >= _capacity)
			{
				size_t newcapacity = _capacity == 0 ? 4 : _capacity * 2;
				reserve(newcapacity);
			}
			_str[_size] = ch;
			++_size;
			_str[_size] = '\0';
		}

		//string operator+=(char ch)
		string& operator+=(char ch)
		{
			push_back(ch);
			return *this;
		}

		const char* c_str() const
		{
			return _str;
		}


	private:
		char* _str;
		size_t _size;
		size_t _capacity; // 不包含最后做标识的\0
	};

	cp::string to_string(int value)
	{
		cp::string str;

		bool flag = true;
		if (value < 0)
		{
			flag = false;
			value = 0 - value;
		}

		while (value > 0)
		{
			int x = value % 10;
			value /= 10;

			str += ('0' + x);
		}

		if (flag == false)
		{
			str += '-';
		}

		std::reverse(str.begin(), str.end());

		return str;
	}
}

我们自己写一个Person类: 

class Person
{
public:
	Person(const char* name = "", int age = 0)
		:_name(name)
		, _age(age)
	{}
private:
		cp::string _name;
		int _age;
};

这个类中有两个成员,一个是我们自己的cp::string、一个是int _age,我们当前的Person是没有:析构、拷贝构造、赋值拷贝的!此时,Person中就会有一个默认生成的移动构造,此时,我们的cp::string上期是实现了移动构造的,所以,他就会调用它的移动构造,而_age就直接按字节拷贝了!

Person s1;
Person s2 = s1;
cout << "---------------------------" << endl;
Person s3 = std::move(s1);

如果我们,把cp::string中的移动构造给注释掉,此时他就会去调用,拷贝构造:

再来看看移动赋值:

我们还是来把,cp::string中的移动赋值给注释掉,他就会调用赋值拷贝:

类成员变量初始化

C++11允许在类定义时给成员变量给一个缺省值,这个在以前就介绍过,主要是为了解决,不写构造调用默认构造时,自定义类型去调它的构造,内置类型不处理!这里的初始值,其实是给初始化列表,解决内置类型是随机值的缺陷的!

class Person
{
public:
	Person(const char* name = "", int age = 0)
		:_name(name)
		, _age(age)
	{}
private:
		cp::string _name = "张三";
		int _age = 10;//主要是解决这里的
};

强制生成默认函数的关键字default

C++11可以让你更好的控制要使用的默认函数,假设你要使用某个默认的函数,但是由于一些原因这个函数没有默认的生成。比如,你写了析构,就不会生成移动构造了,那么我们可以使用default关键字来显示的强制生成移动构造:

class Person
{
public:
	Person(const char* name, int age)
		:_name(name)
		, _age(age)
	{}

	// 我们写了构造,编译器就不会生成默认的构造了,我们可以使用default强制的生成
	Person() = default;
private:
		cp::string _name;
		int _age;
};

这里一定要注意,默认构造的含义:1、默认生成的 2、无参的 3、支持第一个参数是缺省的

class Person
{
public:
	Person(const char* name = "", int age = 0)
		:_name(name)
		, _age(age)
	{}

	Person(const Person& p)
		:_name(p._name)
		, _age(p._age)
	{}

	// 我们写了 拷贝构造,编译器就不会生成默认的 移动构造 了,我们可以使用default强制的生成
	Person(Person&& p) = default;

private:
		cp::string _name;
		int _age;
};

禁止生成默认成员函数的关键字delete

如果要限制某些默认成员函数的生成,在C++98中设置成private,并且只用声明不用定义;这样其他人调用就会报错;在C++11中更简单,只需要在该函数声明加上=delete即可,该语法指示编译器不生成默认的该函数,成=delete修饰的函数为删除函数。

class Person
{
public:
	Person(const char* name = "", int age = 0)
		:_name(name)
		, _age(age)
	{}

	Person(Person& p) = delete;// 默认删除/禁用掉 拷贝构造

private:
		cp::string _name;
		int _age;
};

OK,我们假设现在有一个需求,需要设置一个类,该类的对象只能在堆上!我们分别用C++98和C++11的方式实现一下:

class A
{
public:
	static A* Heap_Obj()
	{
		return new A;
	}

private:
	A() {}// 将默认的构造给禁用掉
	A(const A& a);// C++98的写法,不实现,只声明
	std::string _name;
	int _age;
};

再来看看C++11的:

class A
{
public:
	static A* Heap_Obj()
	{
		return new A;
	}

	A(const A& a) = delete;// C++11直接禁用掉
private:
	A() {}// 将默认的构造给禁用掉
	//A(const A& a);// C++98的写法,不实现,只声明
	std::string _name;
	int _age;
};

当然这个我们后面单独一期介绍,一些特殊类的设计!

继承和多态中的final和override关键字

final修饰类

被final修饰的类叫做最终类,最终类无法被继承。比如:

class NonInherit final //被final修饰,该类不能再被继承
{
	//...
};

final修饰虚函数

inal修饰虚函数,表示该虚函数不能再被重写,如果子类继承后重写了该虚函数则编译报错。比如:

//父类
class Person
{
public:
	virtual void Print() final //被final修饰,该虚函数不能再被重写
	{
		cout << "hello Person" << endl;
	}
};
//子类
class Student : public Person
{
public:
	virtual void Print() //重写,编译报错
	{
		cout << "hello Student" << endl;
	}
};

override修饰虚函数

override修饰子类的虚函数,检查子类是否重写了父类的某个虚函数,如果没有没有重写则编译报错。比如:

//父类
class Person
{
public:
    virtual void Print()
    {
        cout << "hello Person" << endl;
    }
};
//子类
class Student : public Person
{
public:
    virtual void Print() override //检查子类是否重写了父类的某个虚函数
    {
        cout << "hello Student" << endl;
    }
};

OK,好兄弟本期分享就到这里,我是cp我们下期再见!

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