第10课 面向对象的增强(default/deleteoverride/final)
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了第10课 面向对象的增强(default/deleteoverride/final)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
一、default和delete关键字
(一)编译器提供的“缺省函数”
1.类的成员函数:构造/析构函数、复制构造/复制赋值函数、移动构造/移动赋值函数。
2. 类的全局默认操作函数:operator new/delete、operator,、operator*、operator->、operator->*等。
(二)“=default”
1. default:显式指示编译器生成该函数的默认版本,但仅用于类的特殊成员函数(含析构函数)。
2. 当类中自定义了构造函数后,该类将不再是POD类型(可用is_pod检查),但使用default可“恢复”其POD特质。
3. default既可以在类体里定义,也可以在类外定义
(三) “=delete”
1. 禁止使用某个函数。必须在函数第一次声明的时候将其声明为delete。
2. 不同于default,任何函数(含非成员函数或模板函数)都可以delete。。
3. 在函数重载或模板特化中,可用delete来滤掉一些函数的形参类型,以禁止编译器做一些不必要的类型转换或阻止特定的模板实例化。
4. explicit和delete混用会带来混乱。因此在使用delete显式删除时,应该总是避免用explicit来修饰函数,反之亦然。
【编程实验】default和delete关键字
#include <iostream> using namespace std; class Widget private: int data; public: Widget() = default; //指示编译器提供默认版本(不影响POD特质) Widget(int i):data(i) Widget(double d) = delete; //删除double版本 explicit Widget(char c) = delete; //注意,这里explicit与deltete混用,将产生一些混乱。 Widget(const Widget&) = delete; Widget& operator=(const Widget&);//这里没使用default,本例将在类外定义 private: //2.3.2 特化版本 //Widget 类中声明了一个模板函数,当进行模板特化时,要求禁止参数为 void* 的函数调用。 //本意是按照 C++98 的“私有不实现”思路,将特例化的函数声明为private。但模板特化不能放在 //类作用域中定义,它必须放在命名空间作用域中定义。见后面类外定义部分 //template<> //void processPointer<void>(void*); //编译失败 public: //2.3 delete在模板特化中的作用 //2.3.1 泛化版本 template<typename T> void proccessPointer(T* ptr) ; //在类外使用“=default”来指明使用默认版本 inline Widget& Widget::operator=(const Widget&) = default; //2. delete重载函数 template<> void Widget::proccessPointer<void>(void*) = delete; // 仍然是public, 但被delete void Func(Widget w) void overloadFunc(int i) ; void overloadFunc(char c) = delete; //显式删除char版本 //4. delete妙用 //4.1 禁止在堆上创建类对象! class NoHeapAlloc public: void* operator new(std::size_t) = delete; //注意这里! ; //4.2 禁止在栈上创建类对象! class NoStackAlloc public: NoStackAlloc() cout <<"NoStackAlloc()" << endl; ~NoStackAlloc() = delete; //注意这里,将导致无法自动析构函数。 ; int main() cout <<is_pod<Widget>::value << endl; //0 //1. 测试default与delete Widget w; //ok,调用无参构造函数,己被声明为default; Widget w1; //Widget w2(w1); //无法编译通过,因为Widget(const Widget&)己被delete //Widget w3 = w1; //无法编译通过,因为Widget(const Widget&)己被delete Widget w4; w4 = w1; //ok,operator=被指显式定为的默认函数 //2. delete重载函数 //2.1 delete成员函数 Widget w5(3); //Widget w6(1.0); //error, double版本的构造函数被delete Func(5); //Func(1.0); //error, 1.0转为Widget需要调用double版本的构造函数,但该函数己delete。 //2.2 delete普通函数 overloadFunc(4); //overloadFunc(‘a‘); //编译失败,char版本被delete。同时‘a‘也就没就机会隐式转为int。 //2.3 delete特化的模板函数 int* pi = nullptr; void* pv = nullptr; w5.proccessPointer(pi); //ok; //w5.proccessPointer(pv); //error,void*版本的特化函数被delete //3. explicit与delete的冲突 //Widget w6(‘a‘); //error,char版本的构造函数被delete Func(‘a‘); //编译通过!!!由于char版本的构造函数被声明为explicit,‘a‘将无法再隐式转为Widget,但 //可以隐式转为int,于是调用Widget(int)版本。这与Widget(char)声明为delete的初衷不符!!! //4. delete的妙用! //4.1 仅限在栈上创建对象 NoHeapAlloc nh; //NoHeapAlloc* pnh = new NoHeapAlloc; //编译失败,因为operator new己被delete //4.2 仅限在堆上创建对象 void* p = malloc(sizeof(NoStackAlloc)); //NoStackAlloc nsa; //编译失败!栈对象,会被自动析构,但析构函数己被delete。 new (p) NoStackAlloc(); //placement new构造的对象(仍会调用构造函数来初始化对象),但编译器不会为 //其调用析构函数(可用于单例模式)。 return 0; /*输出结果 0 NoStackAlloc() */
二、override和final关键字
(一)final两个作用
1. 作用于类时,可以禁止该类被用作基类。
2. 作用于虚函数时,会阻止它在派生类中被重写(override)。
(二)override:强制重写虚函数
1. 重写必须满足的条件
(1)基类中的函数必须是虚函数。
(2)基类和派生类中的函数名字必须完全相同(析构函数除外)、函数形参的类型必须完全相同。
(3)基类和派生类的函数的常量性必须完全相同
(4)基类和派生类中的函数返回值和异常规格必须兼容。
(5)基类和派生类中的函数引用饰词必须完全相同(详见《知识扩展》部分)
2. 知识扩展——左值/右值引用类型的重载函数(&和&&)
(1)可以利用引用饰词(&或&&)进行函数的重载。
(2)左值引用类型的重载函数:形如,retType& func()&。(注意,返回左值,该函数仅在*this是左值时调用)
(3)右值引用类型的重载函数:形如,retType func()&&。(注意,返回右值,该函数仅在*this是右值时调用)。
(4)成员函数末尾加引用饰词(&和&&),类似末尾加const情形,后者表明只有*this为const才能调用。
【编程实验】override和final关键字
#include <iostream> #include <vector> #include <boost/type_index.hpp> using namespace std; using boost::typeindex::type_id_with_cvr; //辅助类模板,用于打印T的类型 template <typename T> void printType(string s) cout << s << " = " << type_id_with_cvr<T>().pretty_name() << endl; //1. 重写(override)的条件 class Base public: virtual void f1() const ; virtual void f2(int x) virtual void f3() & ; void f4() const ; ; //class Derived : public Base // //public: // virtual void f1() override ; //error,const常量性不同!基类为void f1() const // virtual void f2(unsigned int x) override //error,函数形参类型不同(基类为void f2(int x)) // virtual void f3()&& override //error,引用饰词不同(基类为void f3() & ) // virtual f4() const override //error,非虚函数,不能override //; //2. final用于类和虚函数 class MathObject //数学类(接口类) public: virtual double Arith() = 0; //算术运算 virtual void Print() = 0; //打印 ; class Printable : public MathObject public: void Print() final //在虚函数中加final,表示不希望在子类中被重写 cout << "Output is : " << Arith() << endl; ; class Add final: public Printable //在类上加final表示该类不再被继承 double x, y; public: Add(double a, double b):x(a),y(b) double Arith() return x + y; ; //class Add3 : public Add //Add被声明为final,无法作为基类 // //; //3. 左值 /右值引用类型的重载函数 class Widget public: using DataType = std::vector<double>; //左值引用类型版本 DataType& data() & //对于*this为左值时,调用该函数。注意返回引用 cout <<"invoke DataType& data() & " << endl; return values; //右值引用类型版本 DataType data() && //对于*this为右值时,调用该函数。注意返回右值 cout << "invoke DataType data() && " << endl; return std::move(values); private: DataType values; ; //工厂函数 Widget makeWidget() return Widget(); int main() //左值/右值引用类型的重载函数 Widget w; decltype(auto) vals1 = w.data(); //由于w是左值,会调用DataType& data() & decltype(auto) vals2 = makeWidget().data();//由于makeWidget()返回临时对象(是个右值),会调用DataType data() && printType<decltype(vals1)>("vals1"); printType<decltype(vals2)>("vals2"); return 0; /*输出结果 invoke DataType& data() & invoke DataType data() && vals1 = class std::vector<double,class std::allocator<double> > & vals2 = class std::vector<double,class std::allocator<double> > */
以上是关于第10课 面向对象的增强(default/deleteoverride/final)的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章