c++ - C++ 的默认复制构造函数本质上是不安全的吗？迭代器从根本上来说也是不安全的吗？

Question

我曾经认为 C++ 的对象模型在遵循最佳实践时非常健壮。
然而，就在几分钟前，我有了一个以前没有的认识。

考虑这段代码:

class Foo
{
    std::set<size_t> set;
    std::vector<std::set<size_t>::iterator> vector;
    // ...
    // (assume every method ensures p always points to a valid element of s)
};

我写过这样的代码。直到今天，我还没有发现它有问题。

但是，再想一想，我意识到这个类非常坏了:
它的复制构造函数和复制赋值复制迭代器在vector中，这意味着它们仍然会指向old 设置!新的毕竟不是真正的拷贝!

换句话说，我必须手动实现复制构造函数即使这个类没有管理任何资源(没有 RAII)!

这让我震惊。我以前从未遇到过这个问题，我也不知道有什么优雅的方法可以解决它。再想一想，在我看来默认情况下复制构造是不安全的——事实上，在我看来，类应该不默认是可复制的，因为它们的实例变量之间的任何形式的耦合都有可能导致默认的复制构造函数无效。

迭代器的存储从根本上来说是不安全的吗？ 或者，类在默认情况下真的是不可复制的吗？

下面我能想到的解决方案都是不可取的，因为它们不允许我利用自动生成的复制构造函数:

1. 为我编写的每个重要类手动实现一个复制构造函数。这不仅容易出错，而且对于一个复杂的类来说写起来也很痛苦。
2. 永远不要将迭代器存储为成员变量。这似乎受到严重限制。
3. 在我编写的所有类上默认禁用复制，除非我能明确证明它们是正确的。这似乎完全违背了 C++ 的设计，即大多数类型都具有值语义，因此是可复制的。

这是一个众所周知的问题吗？如果是，是否有优雅/惯用的解决方案？

Answer 1

C++ 复制/移动 ctor/assign 对于常规值类型是安全的。常规值类型的行为类似于整数或其他“常规”值。

它们对于指针语义类型也是安全的，只要操作不会改变指针“应该”指向的内容。指向“你自己”或其他成员的东西是失败的一个例子。

它们对于引用语义类型有些安全，但在同一个类中混合指针/引用/值语义在实践中往往是不安全/错误/危险的。

零规则是您创建的类的行为类似于常规值类型或不需要在复制/移动时重新定位的指针语义类型。这样你就不必编写复制/移动 ctor。

迭代器遵循指针语义。

这方面的惯用/优雅是将迭代器容器与指向容器紧密耦合，并在那里阻塞或写入复制 ctor。一旦一个包含指向另一个的指针，它们就不是真正独立的东西。