C++ 中由编译器默认生成的类方法

在类中，如果你未显示定义下列一些函数，编译器会帮你自动生成它们的默认版本。

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📌 一、编译器默认生成的六大函数

函数名称	触发条件	C++标准支持
默认构造函数	用户未定义任何构造函数时生成	C++98
析构函数	用户未定义时自动生成	C++98
复制构造函数	用户未定义时生成浅拷贝版本	C++98
复制赋值运算符	用户未定义时生成浅拷贝版本	C++98
移动构造函数	用户未定义拷贝控制成员时生成	C++11
移动赋值运算符	用户未定义拷贝控制成员时生成	C++11

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🔍 二、各函数处理成员变量的机制

1. 默认构造函数

ClassName() = default;

• 内置类型：不初始化（保留内存原始值）^[1]
• 类类型成员：递归调用其默认构造函数
• 继承体系：调用基类默认构造函数

2. 复制构造函数

ClassName(const ClassName& src) 
    : member1(src.member1), 
      member2(src.member2) {}

• 基本类型：直接拷贝值
• 类类型成员：调用其复制构造函数
• 指针成员：仅复制指针地址（浅拷贝）

3. 复制赋值运算符

ClassName& operator=(const ClassName& src) {
    member1 = src.member1;
    member2 = src.member2;
    return *this;
}

• 基本类型：直接赋值
• 类类型成员：调用其赋值运算符
• 指针成员：仅复制指针（导致悬空指针）

4. 析构函数

~ClassName() {}

• 类类型成员：递归调用其析构函数
• 指针成员：不执行delete操作（内存泄漏风险）

5. 移动构造函数（C++11）

ClassName(ClassName&& src) 
    : member1(std::move(src.member1)),
      member2(std::move(src.member2)) {}

• 基本类型：直接转移值
• 类类型成员：调用其移动构造函数
• 指针成员：转移所有权（源指针置空）

6. 移动赋值运算符（C++11）

ClassName& operator=(ClassName&& src) {
    member1 = std::move(src.member1);
    member2 = std::move(src.member2);
    return *this;
}

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⚠️ 三、关键风险与最佳实践

风险案例：浅拷贝陷阱

class String {
    char* data; // 动态分配内存
public:
    // 默认生成的复制构造函数会导致双重释放
};

必须自定义的场景：

1. 类包含指针成员（需深拷贝）
2. 类管理非POD类型资源（文件句柄等）
3. 需要维护对象计数等特殊逻辑

三法则（Rule of Three）：

• 如果定义了以下任一函数，通常需要同时定义：
  • 析构函数
  • 复制构造函数
  • 复制赋值运算符

五法则（C++11扩展）：

• 增加移动构造函数和移动赋值运算符的定制需求

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📚 四、验证示例代码

#include <iostream>
using namespace std;

class Test {
    int* ptr;
public:
    Test() : ptr(new int(10)) {} // 默认构造
    ~Test() { delete ptr; }      // 必须自定义析构
  
    void show() const { 
        cout << "Value: " << *ptr << endl; 
    }
};

int main() {
    Test a;
    Test b = a;  // 默认复制构造导致双重释放！
    a.show();
    return 0;
}

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1. 根据C++标准，内置类型在默认构造函数中不进行初始化 ↩︎