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【Boost】noncopyable：不可拷贝

编程日记 2024-10-10 14:10:00

【CSDN】：boost::noncopyable解析
【Effective C++】：条款06_若不想使用编译器自动生成地函数，就该明确拒绝

1.example

boost::noncopyable
为什么要boost::noncopyable
在c++中定义一个类的时候，如果不明确定义拷贝构造函数和拷贝赋值操作符，编辑器会为我们自动生成。
但是有时候我们不需要类的复制语义，希望禁止复制类的实例。这时一个很经典的C++惯用语法，只要私有化拷贝构造函数和拷贝赋值操作函数即可。
boost中的noncopyable为实现不可拷贝类提供了简单清晰的解决方案。

boost::noncopyable源码

//  Boost noncopyable.hpp header file  --------------------------------------////  (C) Copyright Beman Dawes 1999-2003. Distributed under the Boost
//  Software License, Version 1.0. (See accompanying file
//  LICENSE_1_0.txt or copy at http://www.boost.org/LICENSE_1_0.txt)//  See http://www.boost.org/libs/utility for documentation.#ifndef BOOST_CORE_NONCOPYABLE_HPP
#define BOOST_CORE_NONCOPYABLE_HPP#include <boost/config.hpp>namespace boost {//  Private copy constructor and copy assignment ensure classes derived from
//  class noncopyable cannot be copied.//  Contributed by Dave Abrahamsnamespace noncopyable_  // protection from unintended ADL
{class noncopyable{protected:
#if !defined(BOOST_NO_CXX11_DEFAULTED_FUNCTIONS) && !defined(BOOST_NO_CXX11_NON_PUBLIC_DEFAULTED_FUNCTIONS)BOOST_CONSTEXPR noncopyable() = default;~noncopyable() = default;
#elsenoncopyable() {}~noncopyable() {}
#endif
#if !defined(BOOST_NO_CXX11_DELETED_FUNCTIONS)noncopyable( const noncopyable& ) = delete;noncopyable& operator=( const noncopyable& ) = delete;
#elseprivate:  // emphasize the following members are privatenoncopyable( const noncopyable& );noncopyable& operator=( const noncopyable& );
#endif};
}typedef noncopyable_::noncopyable noncopyable;} // namespace boost#endif  // BOOST_CORE_NONCOPYABLE_HPP

2. noncopyable应用场景

1、单例模式各应用场景【略】
2、类内含指针，其指向动态创建的对象，如：

template<class T>
class HomeForSale
{
public:T* data;HomeForSale() { data = new T; }~HomeForSale() { delete data; }
}void copy()
{HomeForSale<Home> m1;HomeForSale<Home> m2;m1 = m2; 
}

执行拷贝后，m1.data指向m2.data所指对象，使m1.data无法释放以致内存泄露，再者还存在双重释放的问题
此情况可直接禁止拷贝，也可重载copy构造或copy assignment操作符解决【每次拷贝，内存删旧开新】

3. part two

class noncopyable的基本思想就是把构造函数和析构函数设置为protected权限，这样子类可以调用，但是外面的类不能调用，当子类需要定义构造函数的时候可以编译通过。将拷贝构造函数和赋值构造函数设置为private，这就意味着除非子类定义自己的拷贝构造函数和拷贝赋值操作函数，否则外面的调用者不能够通过拷贝构造和赋值等手段产生一个新的子类对象。

验证
文件test.cpp

#include<iostream>
#include <boost/noncopyable.hpp>class A : boost::noncopyable {
public:A(int a) {std::cout << a << std::endl; }
};int main(){A a1(1); //OKA a2(2); //OK//A a3 = a1; //编译不能通过//A a4(a1);  //编译不能通过A& a4 = a2;  //OKreturn 0;
}

编译出错：

In file included from /usr/local/include/boost/noncopyable.hpp:15:0,from test.cpp:2:
/usr/local/include/boost/core/noncopyable.hpp: 在复制构造函数‘A::A(const A&)’:
/usr/local/include/boost/core/noncopyable.hpp:38:7: 错误：‘boost::noncopyable_::noncopyable::noncopyable(const boost::noncopyable_::noncopyable&)’是私有的noncopyable( const noncopyable& );^
test.cpp:4:7: 错误：在此上下文中class A : boost::noncopyable {^
test.cpp: 在函数‘int main()’中:
test.cpp:14:9: 附注：在这里第一次需要生成的方法‘A::A(const A&)’A a3 = a1;^

4. conclusion

解决问题：不声明copy构造或copy assignment操作符，编译器可能自动生成，使class支持copying，但自声明却依旧使得支持copying
解决方法：将两者声明为private且不实现，阻止copying【private将链接期错误前移至编译期】
底层运行：客户企图拷贝，亦或member、friend函数调用拷贝，编译器都将阻挠
阻挠原因：因尝试拷贝时，编译器生成的copy构造或copy assignment操作符，被拒绝调用base class的对应兄弟【private】

noncopyable实现及运用：
1、不一定得public继承noncopyable，可private继承【条款32 条款39】
2、noncopyable析构不一定得是virtual 【条款7】
3、noncopyable不含数据，符合空基类优化资格【条款39】
4、作为基类，可能导致多继承【条款 40】，阻止空基类优化

https://www.dkcj.cn/info/22438.html

【Boost】noncopyable：不可拷贝

1.example

2. noncopyable应用场景

3. part two

4. conclusion

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