在没有任何构造函数的类的情况下，在 C++11 中自动生成类成员函数

Posted 2023-02-16

【中文标题】在没有任何构造函数的类的情况下，在 C++11 中自动生成类成员函数

【英文标题】：Automatically generated class member functions in C++11 in the case of classes which do not have any constructors

【发布时间】：2014-08-07 22:05:24

【问题描述】：

在 C++11 中，我定义了以下一般形式的结构：

struct MyStruct

    static void myFunc( void );

    //constructors
    MyStruct( void ) = delete;
;

由于默认构造函数被标记为已删除，因此无法创建 MyStruct 类型的任何对象。即使myFunc 方法也无法创建该类的实例。不过该结构仍然有用，因为 MyStruct::myFunc 是 public 并且可以从外部调用。

我现在的问题是：由于不可能创建任何MyStruct 类型的对象，编译器是否会费心为复制构造函数、地址运算符或析构函数创建代码？

顺便说一句：就我的实际代码而言，我确实必须根据静态类成员函数来实现功能，因为我必须利用部分模板类特化来模拟部分模板函数特化。所以我想知道如何才能让班级尽可能精简。

编辑：根据@Praetorian的评论和回答，删除了关于自动生成地址运算符的注释。

【问题讨论】：

地址操作符是什么意思？当然不是operator& - 编译器从不自动为你生成。

“所以我想知道如何让类尽可能地精简” 编译器只会为那些用于 ODR 的特殊成员函数提供定义。

我想知道是不是 UB 欺骗了编译器：std::aligned_storage<sizeof(MyStruct)>::type buffer; MyStruct obj = reinterpret_cast<MyStruct*>(&buffer); -- 因为对象没有成员，所以不应该发生左值到右值的转换。但这当然是愚蠢的/纯粹的学术性的。

@sperber 没错。 （如果你在类主体之外显式地默认一个特殊的成员函数，编译器将始终提供一个定义。但否则，只有在使用 ODR 时。）

@dyp 该演员表是（目前）获得MyStruct*、default constructor deleted on its first declaration is considered trivial since it's not user-provided 的有效方式。 CWG 1496 表示这可能是语言的缺陷，但委员会尚未决定如何解决。

【参考方案1】：

编译器将为您的类隐式声明析构函数和复制构造函数，但是由于您无法创建该类的实例，因此您的程序将永远无法使用 odr-use析构函数或复制构造函数，因为它们都不会隐式定义。

§12.4 [class.dtor]

4  如果类没有用户声明的析构函数，则析构函数被隐式声明为默认值 (8.4)。隐式声明的析构函数是其类的 inline public 成员。5 默认且未定义为已删除的析构函数在使用 odr 时隐式定义 (3.2)销毁其类类型 (3.7) 的对象或在其第一次声明后显式默认时。

§12.8 [class.copy]

7 如果类定义没有显式声明复制构造函数，则隐式声明。如果类定义声明了移动构造函数或移动赋值运算符，则隐式声明的复制构造函数定义为已删除；否则，它被定义为默认值（8.4）。如果该类具有用户声明的复制赋值运算符或用户声明的析构函数，则不推荐使用后一种情况。13 默认的复制/移动构造函数未定义为已删除如果它被 odr-used (3.2) 或在其第一次声明后显式默认，则被隐式定义。

至于地址运算符 (operator&)，编译器永远不会为您隐式生成该运算符重载。运算符的内置地址可以应用于任何左值类型以获取其地址，但这是一种语言特性，与为用户定义类型重载该运算符无关。

【讨论】：

可以在不调用构造函数的情况下创建普通可构造类的实例，因为 [basic.life]/1 只需要对具有非普通初始化的对象进行初始化。 [class.ctor]/5 说在第一次声明时删除的默认构造函数是微不足道的。 So it's possible to ODR-use the copy/move constructors and destructor of MyStruct in a conforming - albeit ridiculously contrived - program.

@Casey 哇，你真的应该把它作为答案发布......不是任何人都应该认为这样的事情是一个有效的用例:)