C++复制、移动、交换、赋值和析构函数的继承？我需要哪个

Posted 2023-02-25

【中文标题】C++复制、移动、交换、赋值和析构函数的继承？我需要哪个

【英文标题】：C++ Inheritance of copy, move, swap, assignment and destructor? Which do I need

【发布时间】：2014-01-02 20:48:35

【问题描述】：

假设我有两个班级

Base 管理一些内存。它具有工作移动、交换、分配和析构函数。 Derived 不会添加任何需要管理的新内容（没有新的内存分配）。

class Base

public:
    Base();
    Base(const Base& other);
    friend void swap(Base& a, Base& b);
    Base(Base&& other);

protected:
    int** some2Darray;
    int w, h;
;

class Derived : public Base

public:
    Derived();
    //...?
;

我是否需要在派生类中实现所有这些功能才能让它变得更好？如何重用基类中的这些功能？我不需要在这个类中管理更多内存。

如果我将成员添加到 Derived 类，这些函数会是什么样子？我应该完全重写所有这些函数还是有一些方法可以使用例如“复制”基类并在复制构造函数中额外复制一个添加的成员？

【问题讨论】：

一定要继承，组合不行吗？如果您只想让Derived 能够访问由Base 管理的资源，您只需将Base 成员添加到Derived。

这看起来很经典XY question

【参考方案1】：

我不确定移动运算符，但您不必实现复制 ctor、析构函数和复制运算符，因为标准函数会自动从所有基类调用相应的函数。

编辑：另见How to use base class's constructors and assignment operator in C++?

【参考方案2】：

你可以继承（编辑：是的，这不是真正的继承，也许这应该明确指出）构造函数自c++11。通过

class Derived : public Base

public:
    Derived();
    using Base::Base; // <-- this will import constructors
;

但这不会处理任何额外的事情！

但是，您不需要复制代码。你可以只调用父函数。

例如：

class Derived : public Base

   int extra;
public:
   Derived() : Base(), extra(42);
   Derived(const Derived& other) : Base(other) extra = other.extra;;
   void copy(const Derived& other);
   friend void swap(Derived& a, Derived& b);
;

void Derived::copy(const Derived& other)
   Base::copy(other);
   extra = other.extra;

也不要忘记虚拟析构函数。

编辑： 对于交换，我只需将派生实例转换为它们的基础，以使编译器使用为父类型定义的交换。然后交换额外的东西。

void swap(Derived& a, Derived& b)
    swap(static_cast<Base&>(a), static_cast<Base&>(b));
    swap(a.extra, b.extra);

【讨论】：

谢谢。这就是我要找的。还有一件事。如果派生中没有任何额外成员，我是否必须声明复制构造函数？或者我可以相信编译器从基类调用一个？

再提一个问题，我会接受的。派生类中的交换函数呢？我有交换功能作为朋友功能。如何复用base中的swap函数？

@Hooch 好的。我一开始误解了，所以我不得不删除我的评论。再次首先抱歉没有回答第一个问题，但在我回答之前，Matthieu 的回答已经详细介绍了。我编辑了答案。我认为这应该可行。

【参考方案3】：

首先：构造函数、赋值运算符和析构函数不是继承的 (*)。相反，在某些情况下，它们可能会由编译器自动为您合成。

那么，你什么时候需要写它们呢？只有当default生成的版本不符合你的需求时：

可访问性不是您想要的（总是public） 方法应该是deleted default 行为不正确（例如浅拷贝） 编译器无法为您合成方法

关于后两点：

三法则规定，如果您编写复制构造函数、复制赋值运算符或析构函数中的任何一个；你也应该提供另外两个 在 C++11 中，如果您编写了这 3 个特殊方法中的任何一个，则移动构造函数和移动赋值运算符不会自动合成 在 C++11 中，如果您编写移动构造函数或移动赋值运算符，那么这 3 个特殊方法都不会自动合成

(*) 名为继承构造函数的 C++11 特性名不副实，它比继承更具委派。 p>

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话虽如此，如果Derived 没有任何棘手的属性，那么您可能可以避免编写这些成员。如果您仍然希望编写它们（例如避免内联），您应该能够使用 = default 语法：

// Derived.h
class Derived: public Base 
public:
    Derived(Derived const&) = default;
    Derived& operator(Derived const&);
;

// Derived.cpp
Derived& Derived::operator=(Derived const&) = default;

【讨论】：

那么 Derived(Derived const&) = default;会从 Base 调用复制构造函数吗？

@Hooch: 是的，以及Derived 的每个其他基础和属性的复制构造函数，按照它们的声明顺序。