类的构造与析构准则——三五法则

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1.三法则

C++三法则：如果需要析构函数，则一定需要拷贝构造函数和拷贝赋值函数。

通常，若一个类需要析构函数，则代表其合成的析构函数不足以释放类所拥有的资源，其中最典型的就是指针成员。

一旦类中出现了指针类型的成员，我们必须防止浅拷贝问题。所以，一定需要拷贝构造函数和赋值操作符，这两个函数是防止浅拷贝问题所必须的。

以下面这个字符串为例，定义了基础的扩容和深拷贝函数：

class String
{
public:
	//只扩容，不减容
	void Reserve(std::size_t capacity)
	{
		if (this->capacity < capacity)
		{
			char* old_str = str;
			str = new char[capacity];
			this->capacity = capacity;
			if (old_str)
			{
				memcpy(str, old_str, strlen(old_str) + 1);
				delete[] old_str;
			}
		}
	}
	void DeepCopy(const String& other)
	{
		if (other.str)
		{
			std::size_t n = strlen(other.str) + 1;
			Reserve(n);
			memcpy(str, other.str, n);
		}
		else
		{
			if (str)
				delete[] str;
			str = nullptr;
			capacity = 0;
		}
	}
public:
	char* str = nullptr;//存放字符串的数据
	std::size_t capacity = 0;//str数组的真实长度，计入'\0'
};

遵循三法则，分别定义拷贝构造函数、拷贝赋值函数和析构函数

String(const String& other)
{
	DeepCopy(other);
}
String& operator=(const String& other)
{
	if (this != &other)
		DeepCopy(other);
	return *this;
}
~String()
{
	if (str)
		delete[] str;
}

2.五法则

在较新的 C++11 标准中，为了支持移动语义（右值的引入），又增加了移动构造函数和移动赋值运算符，这样共有五个特殊的成员函数，所以又称为“C++五法则”；

与三法则不同的是，不提供移动构造函数和移动赋值运算符通常不是错误，但会导致失去优化机会。

移动构造、移动赋值要加上noexcept，用于通知标准库不抛出异常。

下面是移动构造、移动赋值函数的定义：

String(String&& other) noexcept :str(std::exchange(other.str,nullptr))
{
	capacity = strlen(str) + 1;
}
String& operator=(String&& other) noexcept
{
	std::swap(other.str, str);
	capacity = strlen(str) + 1;
	return *this;
}

3.调用时机

函数	调用时机
拷贝构造函数	从已存在的左值对象直接构造不存在的对象
拷贝赋值构造函数	从已存在的左值对象赋值给不存在的对象
移动构造函数	从临时存在的右值对象构造不存在的对象
移动赋值函数	从临时存在的右值对象赋值给不存在的对象