c++11 中函数声明 新关键字 delete的妙用之一: 搭配宏NonCopyable(ClassName) 使用

c++11 中函数声明 新关键字 delete的妙用之一: 搭配宏NonCopyable(ClassName) 使用

编译器版本: gcc version 5.4.0 20160609 (Ubuntu 5.4.0-6ubuntu1~16.04.4) 

 

1.  首先先来见识一下 c++11 声明中的新关键字 delete

 使用如下代码先来试试水.

#include <string>class  Person{public:    Person(std::string name) : name_(name) { }    Person(const Person &name) = delete;private:    std::string name_;}; int main(int argc, char **argv){    Person p1("Crane");    Person p2(p1);}

首先, 这是一个Person类.借用莱布尼茨一句老掉牙的话: "世界上没有两片完全相同的叶子，也没有性格完全相同的人。" 

体现在Person类中, 就是不允许任何两个用户的名字相同,  首先从根源上杜绝: 禁止Person类的拷贝构造函数和赋值运算符.

这里使用 C++11 成员函数声明新特性: = delete,  从逻辑语义上禁止了对于 Person类拷贝构造函数和赋值运算符, 

 

使用g++ 命令编译

g++  -std=c++11         -g  -Wall            main.cpp   -o main

编译错误如下:  ( 记得开启 编译器 C++11 支持 )

main.cpp: In function ‘int main(int, char**)’:
main.cpp:37:17: error: use of deleted function ‘Person::Person(const Person&)’
     Person p2(p1);
                 ^
main.cpp:26:5: note: declared here
     Person(const Person &) = delete;

 

编译器明确提示了 在main函数中, 使用了 deleted function.  并且给出了行号,  错误原因一目了然. 用户看到这样的错误信息, 很快可以定位到问题所在.

并且注意一点:   " = delete "  函数声明和成员函数的作用域已经无关了, 既可以放在private域中, 也可以放在public 域中.

2. 在 delete没有出现之前的解决方案：

 看完了“ = delete” 声明禁止某些函数使用的方式。 再来回想一下在没有 = delete 的年代里， 如何禁止类的拷贝构造函数和赋值运算符的使用。

  简单来说， 就是将禁止使用的成员函数其声明为private类型： 将拷贝构造函数和赋值运算符放到private域中。

  这样也是可以工作的，boost::noncopyable就是基于private 这样的方式干的。

3. 用宏来实现NonCopyable的功能: 通过private实现.

如果我有很多类，都禁止拷贝的情况下......使用private来实现noncopyable.

在我的项目中, 有很多资源管理类, 这些类都使用RAII的手法来管理资源. 这些类很多都是不可以拷贝构造的.

比如Scoped_Mutex,  Scoped_Curson,  Scoped....

 

于是乎, 代码如下: 

class Scoped_Mutex{private:    Scoped_Mutex(const Scoped_Mutex &) ;    Scoped_Mutex & operator =(const Scoped_Mutex &) ;}; class Scoped_Cursor{private:    Scoped_Cursor(const Scoped_Cursor &) ;    Scoped_Cursor & operator =(const Scoped_Cursor &) ;};.... 

 

这样每个类中都要写这些倒人胃口的private 函数声明, 并且和程序逻辑没有半毛钱关系, 如果是这样, 或许为了偷懒, 我就不写了.

那么问题来了: 既然boost已经实现了 boost::noncopyable, 直接用自己的类继承 boost::noncopyable不就好了吗. 

当然在对boost依赖较大时, 可以这样. 但是在我的源码中, 如果只是因为noncopyable, 就去使用boost. 真是划不来.

并且如果我的源码是用来提供基础库服务的. 这样每一个使用我的服务的上层应用, 都要强制安装boost. 用户会觉得: oh, shit !

所以如果没有足够的对于boost的需求积累, 在代码里就不会轻易使用boost的功能.毕竟这不算是一个”轻量级” 的家伙.

  

但是对于上面那坨重复的东西, 我又实在是太恶心乏味了. 该我们的宏NonCopyable 出场了. 如下: ( 首先我们不使用delete 版本的NonCopyable)

 

// 示例:  NonCopyable(Scoped_Cursor) 这样的宏必须使用放在类的private区域.#define  NonCopyable(ClassName)   ClassName(const ClassName &) ;  \                                  ClassName & operator =(const ClassName &)  class Scoped_Mutex{private:    NonCopyable(Scoped_Mutex);}; class Scoped_Cursor{private:    NonCopyable(Scoped_Cursor);};

 

那么这段代码写好了, 注意我们没有在NonCopyable宏定义前添加private 关键字, 所以我们要手动把NonCopyable(Scoped_Cursor) 这样的宏使用放在类的private区域. 并且要把 NonCopyable(ClassName) 处的注释写好. 

以防用户不将 NonCopyable(Scoped_Cursor)  放置在private区域中.

 

自然, 对于用户在哪里使用NonCopyable 限制越多,说明NonCopyable越不易用. 用户或许不看注释, 根据NonCopyable的字面意思, 以为NonCopyable放置在任何域中, 都可以使NonCopyable逻辑生效.

 

那么好, 为了防止用户误用, 让我们在我们的NonCopyable(ClassName)宏 中添加private: 字样吧.

#define  NonCopyable(ClassName)   private: \                                  ClassName(const ClassName &) ;  \                                  ClassName & operator =(const ClassName &)

 

这次可以愉快的( 肆无忌惮的 )使用我们的 NonCopyable宏了. 小试一下, 似乎乍一看, 很好很愉快. 世界很美好

class  Person{public:    Person(std::string name) : name_(name) { }    NonCopyable(Person);     std::string GetName() {        return name_;    }private:    std::string name_;};

 

 NonCopyable(Person) 到底放在private, 还是public区域中, 用户不用再关心了. 当然没有坑是不可能的. 请看下文 !

这时候我们在main() 函数中使用NonCopyable(Person) 后面定义的GetName(), 咦, 编译器说这是一个private 函数, 没有使用权限.  神马??? 一脸懵逼, 我明明把 GetName() 放在了public 域中的.

再回头去看看我们的NonCopyable(ClassName) 定义, 悟! 因为NonCopyable中自带了private 魔性, NonCopyable 后面的函数声明, 如果没有添加作用域关键字, 也就魔性的被连累了. 

于是赶紧去NonCopyable 宏的定义处, 添加一句注释: NonCopyable 后面如果有public 函数声明, 请显示使用public: 声明!  ( 这是什么鬼东西, 感觉还不如之前不自带private: 版本的NonCopyable, 于是又替换回之前的版本)

 

一圈下来,  因为private 的问题, 程序猿哥哥的内心是泪崩的.

4. 于是 delete 版本的 NonCopyable 横空出世. 只为我心中完美的程序猿......的程序.

#define  NonCopyable(ClassName)   ClassName(const ClassName &) = delete;  \                                  ClassName & operator =(const ClassName &) = delete

这次终极版的 NonCopyable(ClassName) 定义中我们不要见鬼的private : 了, 而是使用了 = delete 声明.

因为我们之前说过 = delete 可以使用在任何作用域中 !!!

所以我们的NonCopyable(ClassName) 不再有只能在private域中使用的限制了.

终于不用再担心我的copyable鬼畜bug了.