Effective Modern C++：理解特殊成员函数的生成机制

特殊成员函数的定义与分类

特殊成员函数指 C++ 编译器会自动生成的成员函数，不同标准版本涵盖范围不同：

• C++98：包含 4 种：默认构造函数、析构函数、复制构造函数、复制赋值运算符
• C++11 及以上：新增 2 种：移动构造函数、移动赋值运算符

编译器自动生成的特殊成员函数，访问层级为public、inline、非虚（除非基类析构函数为虚，派生类析构函数才会为虚）

大三律（Rule of Three）

若声明了复制构造函数、复制赋值运算符、析构函数中的任意一个，就需要同时声明这三个。

需要改写复制操作，通常意味着类涉及裸资源管理（堆内存、文件句柄等）：

1. 一种复制操作中做的资源管理，大概率也需要在另一种复制操作中执行；
2. 析构函数需参与资源管理（通常是释放资源）。

推论：若用户声明了析构函数，说明类需手动管理裸资源，而编译器默认的'逐成员复制'仅拷贝资源标识（如指针地址），而非资源本身，会导致内存泄漏、重复释放等资源管理混乱问题。

C++11 的补充规则

1. 析构函数影响：只要用户声明了析构函数，编译器不会生成移动操作（移动构造 / 移动赋值）；
2. 复制操作的废弃行为：在已有用户声明的复制操作或析构函数的情况下，编译器仍自动生成复制操作的行为已被废弃；
3. 移动操作的生成条件（三者需同时满足）：
   • 类未声明任何复制操作（复制构造 / 复制赋值）；
   • 类未声明任何移动操作（移动构造 / 移动赋值）；
   • 类未声明任何析构函数。

C++11 中各类特殊成员函数的生成规则

函数类型	生成规则	运行期行为
默认构造函数	仅当类无用户声明的构造函数时生成（与 C++98 一致）	-
析构函数	与 C++98 基本一致，仅默认带noexcept；基类析构为虚则派生类析构为虚	-
复制构造函数	1. 无用户声明的复制构造函数时生成；2. 声明了移动操作则被删除；3. 有析构 / 复制赋值时，自动生成行为已废弃	按成员复制非静态数据成员（与 C++98 一致）
复制赋值运算符	1. 无用户声明的复制赋值运算符时生成；2. 声明了移动操作则被删除；3. 有析构 / 复制构造时，自动生成行为已废弃	按成员赋值非静态数据成员（与 C++98 一致）
移动构造 / 移动赋值运算符	仅当类无用户声明的复制操作、移动操作、析构函数时生成	按成员移动非静态数据成员

成员函数模板不会抑制特殊成员函数的生成（无论是否定义，编译器仍会按规则生成特殊成员函数）。

总结

1. 特殊成员函数包含默认构造、析构、复制操作（构造 / 赋值）、移动操作（构造 / 赋值），C++11 比 C++98 多移动操作；
2. 移动操作仅在类无用户声明的复制操作、移动操作、析构函数时才会被自动生成；
3. 复制构造 / 赋值仅在无对应用户声明时生成，声明移动操作则会删除复制操作；有显式析构函数时，自动生成复制操作的行为已废弃；
4. 成员函数模板不影响特殊成员函数的自动生成。