我是否违反了“三大法则”？

Question

我是否违反了“三大法则”？

c++rule-of-three

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最近我读到了C++编程中的“三法则”（Rule of three），我想知道我是否违反了它？

在我的GUI应用程序中，像MainFrame、Interface、Circuit、Breadboard等类（类名是指示性的）每个都只有一个实例。在它们的构造函数中，我分配了一些资源（内存），并在其析构函数中安全释放。

因此，我仅定义了析构函数，但没有定义复制构造函数和赋值运算符。

我确定我不需要它们，但我很好奇是否违反了这条规则，我该怎么做才能遵循它？

- Vinayak Garg

5个回答

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您应该声明（但不实现）一个私有的复制构造函数和赋值运算符。确保不要实现这些函数。这将防止任何不应被复制的类的复制。

- adontz

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不要空函数。你应该将它们声明为私有的，且不指定任何实现。如果你的代码最终复制/赋值对象，这是注定会失败的。 - StilesCrisis

请关注 @StilesCrisis 的问题。请相应地编辑您的答案。 - Vinayak Garg

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这很大程度上取决于您的应用逻辑以及您如何向用户记录接口类。通常，优秀的C++程序员必须了解三个规则（如果您知道“复制并交换惯用语”，则为三个半）以及在C++11中有5个半（移动语义）。如果您的类管理资源，并且同一类可复制（即复制构造函数和赋值运算符未定义为私有），则编写自己的复制构造函数和赋值运算符进行深层复制非常重要。但是，如果您总是通过引用传递类，则最好将默认复制构造函数和赋值运算符定义为私有，以便即使您错误地按值传递或复制，编译器也会警告您。请保留HTML标记。

- Arunmu

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如果你不需要它，就不要遵循它。三法则的背后动机是，当你需要一个析构函数时，通常是因为你需要进行一些动态分配。

如果你也进行了分配，那么你还需要复制构造函数和赋值运算符。想象一下，你有一个指向某个东西的类：

struct Foo
{
    Foo() { ptr_ = new int; }
    ~Foo() { delete ptr_; }
    int* ptr_;
};

因为你没有定义一个复制构造函数和赋值操作符，所以每当你复制一个Foo对象时，原始对象和副本都会使用指向同一个int的指针；当其中一个对象被销毁时，指针被释放，导致另一个对象无法使用该数据。

Foo(cont Foo& other) {
    other.ptr_ = new int(*ptr_);
}

// Same for operator=

如果在构造函数/析构函数中没有进行任何动态分配，那么很有可能您实际上不需要复制构造函数或赋值运算符（但不一定）。

- Paul Manta

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是的，根据该定义，它确实违反了三大原则。

然而，这只是一个"经验法则"。一个通用的指导方针。如果你不需要复制构造或赋值操作，就不要实现它们。其他人建议将它们声明为私有并定义为空。我会更进一步说，甚至不要定义它们。

如果你定义了它们，那么你仍然可能调用空方法。相反，将它们留未定义，并且如果你尝试调用这些方法，你将收到链接错误，因为找不到方法的定义。在编译时错误优于运行时错误/不希望的行为。

- Sion Sheevok

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可以查看英文原文，
原文链接

- R. Martinho Fernandes · Accepted Answer

三法则是关于处理“大三”（构造函数、拷贝构造函数和赋值运算符）的规定，但这不一定意味着您必须定义它们。您可以提供它们或禁止它们，但不能忽略它们。

所以我只定义了析构函数，但没有定义拷贝构造函数和拷贝赋值运算符。
我有违反三法则吗？

是的，您违反了该规则。编译器将生成拷贝构造函数和拷贝赋值运算符，由于您在构造函数中分配内存并在析构函数中释放内存，因此这些副本将具有错误的语义：它们将复制指针，导致两个类别别名相同的内存。赋值甚至不会释放旧内存，而只是覆盖指针。

这是个问题吗？

如果像您所暗示的那样，您不对这些类的实例进行复制或分配操作，则不会出错。但最好保险起见，将拷贝构造函数和拷贝赋值运算符声明为私有的(并不用定义)，这样您就不会不小心调用它们。

在C++11中，您可以使用= delete语法来实现：

T(T const&) = delete; // no copy constructor
T& operator=(T const&) = delete; // no copy assignment