C++默认构造函数被隐式删除
一、
看cppreference时,发现被隐式删除的构造函数,查询做如下记录:
struct F
{int& ref; // reference memberconst int c; // const member// F::F() is implicitly defined as deleted
};// user declared copy constructor (either user-provided, deleted or defaulted)
// prevents the implicit generation of a default constructor
在 C++ 中,struct F
的默认构造函数F::F()
被隐式删除,主要与类中包含的引用成员和const 成员有关。以下是具体原因及底层机制的详细解析:
1. 引用成员(int& ref
)的影响
- 引用的特性:引用必须在初始化时绑定到一个已存在的对象,且无法重新绑定。
- 默认构造函数的行为:默认构造函数不会为成员变量提供任何初始化值。当类中存在引用成员时,默认构造函数无法满足引用的初始化要求,因此会被隐式删除。
struct A {int& ref; // 引用成员
};A a; // 错误:无法默认构造A,因为ref未初始化
2. const 成员(const int c
)的影响
- const 的特性:const 成员必须在构造时初始化,且之后无法修改。
- 默认构造函数的限制:默认构造函数不会为 const 成员赋初值,导致 const 成员未初始化,因此默认构造函数被隐式删除。
struct B {const int c; // const成员
};B b; // 错误:无法默认构造B,因为c未初始化
3. 两者共同作用的结果
当类同时包含引用成员和const 成员时,默认构造函数需要同时满足两者的初始化要求,但默认构造函数无法提供任何初始化逻辑,因此会被编译器隐式删除。
struct F {int& ref; // 引用必须初始化const int c; // const必须初始化
};// 等价于:
struct F {int& ref;const int c;F() = delete; // 编译器隐式添加
};
4. 如何正确构造此类?
必须显式定义构造函数,为引用成员和 const 成员提供初始化:
struct F {int& ref;const int c;// 显式构造函数,必须初始化所有成员F(int& r, int val) : ref(r), c(val) {}
};int main() {int x = 10;F f(x, 42); // 正确:引用绑定到x,const成员初始化为42
}
5. 其他导致默认构造函数被删除的场景
除了引用和 const 成员外,以下情况也会导致默认构造函数被隐式删除:
- 包含未默认构造的成员(如自定义类型且无默认构造函数):
struct G {std::string str; // std::string有默认构造函数,允许默认构造 };struct H {G g; // G有默认构造函数,H的默认构造函数有效std::mutex m; // std::mutex无默认构造函数,H的默认构造函数被删除 };
- 基类或成员的默认构造函数被删除:
struct Base {Base() = delete; // 显式删除默认构造函数 };struct Derived : Base {// Derived的默认构造函数被隐式删除,因为Base无法默认构造 };
总结
struct F
的默认构造函数被隐式删除的核心原因是:
- 引用成员
ref
必须在构造时绑定到有效对象; - const 成员
c
必须在构造时初始化;
而默认构造函数无法满足上述要求,因此编译器自动将其标记为delete
。若要使用此类,必须显式定义构造函数以完成成员初始化。
二、
struct G
{G(const G&) {}// G::G() is implicitly defined as deleted
};struct H
{H(const H&) = delete;// H::H() is implicitly defined as deleted
};struct I
{I(const I&) = default;// I::I() is implicitly defined as deleted
};
这些结构体的默认构造函数被删除的原因各不相同,涉及 C++ 的特殊成员函数生成规则。下面逐一分析:
1. struct G
struct G {G(const G&) {} // 显式定义拷贝构造函数// G::G() 被隐式删除
};
原因:
- 拷贝构造函数的影响:当显式定义了拷贝构造函数(无论是否为默认
default
或删除delete
),编译器不会自动生成默认构造函数。 - 用户责任:若需要默认构造,必须手动定义:
G() = default; // 显式保留默认构造
2. struct H
struct H {H(const H&) = delete; // 显式删除拷贝构造函数// H::H() 被隐式删除
};
原因:
- 拷贝构造函数的删除不直接影响默认构造:删除拷贝构造函数本身不会导致默认构造函数被删除。
- 潜在依赖:若
H
的成员或基类需要拷贝构造(例如std::unique_ptr
),编译器可能因无法生成拷贝构造而隐式删除默认构造。但仅从代码看,这一规则不适用,因此H
的默认构造函数不应该被删除。 - 结论:题目中的注释可能有误,
H::H()
通常不会被隐式删除,除非存在其他依赖。
3. struct I
struct I {I(const I&) = default; // 显式默认拷贝构造函数// I::I() 被隐式删除
};
原因:
- 与
G
相同的规则:显式默认=default
拷贝构造函数,仍属于显式定义拷贝构造函数,因此编译器不会自动生成默认构造函数。 - 例外情况:若
I
包含引用成员或const 成员,即使不定义拷贝构造函数,默认构造函数也会被删除(见前一个问题的解释)。但题目中未提及这些成员,因此主要原因仍是显式定义拷贝构造函数。
总结
结构体 | 默认构造函数被删除的原因 |
---|---|
G | 显式定义拷贝构造函数,编译器不生成默认构造。 |
H | 注释可能有误,删除拷贝构造函数本身不影响默认构造。 |
I | 显式默认拷贝构造函数,编译器不生成默认构造。 |
C++ 特殊成员函数生成规则
- 默认构造函数:当且仅当没有显式定义任何构造函数时,编译器自动生成。
- 拷贝构造函数:当且仅当没有显式定义拷贝 / 移动构造函数时,编译器自动生成。
- 拷贝赋值运算符:当且仅当没有显式定义拷贝 / 移动赋值运算符时,编译器自动生成。
现代 C++ 建议:
若需要默认构造函数,显式声明:
MyClass() = default; // 显式保留默认行为
若不需要默认构造,显式删除:
MyClass() = delete; // 禁止默认构造