c++ - 唯一指针和 3 法则

Question

当我需要多态行为时，我经常发现自己在 C++ 中使用唯一指针。我通常实现如下所示的纯抽象类:

class A { 
public:
    virtual A* clone() const = 0; // returns a pointer to a deep copy of A
    // other methods go here
};

当我想用它自己的 A 实例来修饰另一个类时，clone 方法就派上用场了，例如:

#include <memory>

class B {
private:
    std::unique_ptr<A> a_ptr;
public:
    // ctor
    B(const A& a) {
        a_ptr = std::unique_ptr<A>(a.clone());
        //...
    }
    // copy ctor
    B(const B& other) : B(*other.a_ptr) {}
};

我总是最终在 B 中实现复制构造函数以避免编译器错误(MSVC 给出了关于尝试引用已删除函数的模糊消息)，因为唯一指针，这是完全有意义的。我的问题可以总结如下:

1. 我真的需要 B 中的复制构造函数吗？也许有一个更好的模式可以让我完全避免它。

2. 如果 1 是，我可以就此打住吗？我是否需要实现其他默认功能？ IE。有没有我还需要默认构造函数和析构函数的场景？

在实践中，每当我觉得需要实现默认函数时，我通常会在其他三个函数的旁边实现一个移动构造函数；我通常使用 copy-and-swap 惯用语(根据 GManNickG's answer in this thread )。我认为这不会改变任何东西，但也许我错了!

非常感谢!

Answer 1

首先，我认为您的克隆函数的签名可能是

virtual std::unique_ptr<A> clone() = 0;

因为您想要 A 实例的深层拷贝和 B 中的独占所有权。其次，当您希望类可复制时，您确实必须为您的类定义一个复制构造函数。赋值运算符也是如此。这是因为 std::unique_ptr 是一个只能移动的类型，它阻碍了编译器生成默认实现。

不需要其他特殊的成员函数，尽管它们可能有意义。编译器不会为您生成移动构造函数和移动赋值运算符(因为您提供了自己的复制/赋值函数)，但在您的情况下，您可以轻松 = default; 它们。析构函数同样可以用 = default; 定义，这符合 core guidelines .

请注意，通过 = default 定义析构函数应该在翻译单元中完成，因为 std::unique_ptr 需要在释放其资源时知道完整类型。

你是否需要默认构造函数完全取决于你想如何使用 B 类。