對(duì)于C++ 11標(biāo)準(zhǔn)中支持的default函數(shù)，編譯器會(huì)為其自動(dòng)生成默認(rèn)的函數(shù)定義體，從而獲得更高的代碼執(zhí)行效率，也可免除程序員手動(dòng)定義該函數(shù)的工作量。

C++的類有四類特殊成員函數(shù)，它們分別是：

• 默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)
• 析構(gòu)函數(shù)
• 拷貝構(gòu)造函數(shù)
• 拷貝賦值運(yùn)算符

這些類的特殊成員函數(shù)負(fù)責(zé)創(chuàng)建、初始化、銷毀，或者拷貝類的對(duì)象，如果程序員沒(méi)有顯式地為一個(gè)類定義某個(gè)特殊成員函數(shù)，而又需要用到該特殊成員函數(shù)時(shí)，則編譯器會(huì)隱式的為這個(gè)類生成一個(gè)默認(rèn)的特殊成員函數(shù)。例如：

清單 1

class X{
private:
 int a;
};

X x;

在清單 1 中，程序員并沒(méi)有定義類 X 的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，但是在創(chuàng)建類 X 的對(duì)象 x 的時(shí)候，又需要用到類 X 的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，此時(shí)，編譯器會(huì)隱式的為類 X 生成一個(gè)默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)。該自動(dòng)生成的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)沒(méi)有參數(shù)，包含一個(gè)空的函數(shù)體，即 X::X（）{ }。雖然自動(dòng)生成的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)僅有一個(gè)空函數(shù)體，但是它仍可用來(lái)成功創(chuàng)建類 X 的對(duì)象 x，清單 1 也可以編譯通過(guò)。

但是，如果程序員為類 X 顯式的自定義了非默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)，卻沒(méi)有定義默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)的時(shí)候，清單 2 將會(huì)出現(xiàn)編譯錯(cuò)誤：

清單 2

class X{
public:
 X(int i){
 a = i;
 }
private:
 int a;
};

X x; // 錯(cuò)誤 , 默認(rèn)構(gòu)造函數(shù) X::X() 不存在

清單 2 編譯出錯(cuò)的原因在于類 X 已經(jīng)有了用戶自定義的構(gòu)造函數(shù)，所以編譯器將不再會(huì)為它隱式的生成默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)。如果需要用到默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)來(lái)創(chuàng)建類的對(duì)象時(shí)，程序員必須自己顯式的定義默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)。例如：

清單 3

class X{
 public:
 X(){}; // 手動(dòng)定義默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)
 X(int i){
 a = i;
 }
 private:
 int a;
};

X x; // 正確，默認(rèn)構(gòu)造函數(shù) X::X() 存在

從清單 3 可以看出，原本期望編譯器自動(dòng)生成的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)需要程序員手動(dòng)編寫(xiě)了，即程序員的工作量加大了。此外，手動(dòng)編寫(xiě)的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)的代碼執(zhí)行效率比編譯器自動(dòng)生成的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)低。類的其它幾類特殊成員函數(shù)也和默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)一樣，當(dāng)存在用戶自定義的特殊成員函數(shù)時(shí)，編譯器將不會(huì)隱式的自動(dòng)生成默認(rèn)特殊成員函數(shù)，而需要程序員手動(dòng)編寫(xiě)，加大了程序員的工作量。類似的，手動(dòng)編寫(xiě)的特殊成員函數(shù)的代碼執(zhí)行效率比編譯器自動(dòng)生成的特殊成員函數(shù)低。

為了解決如清單 3 所示的兩個(gè)問(wèn)題：

減輕程序員的編程工作量；

• 獲得編譯器自動(dòng)生成的默認(rèn)特殊成員函數(shù)的高的代碼執(zhí)行效率
• C++11 標(biāo)準(zhǔn)引入了一個(gè)新特性：default函數(shù)。程序員只需在函數(shù)聲明后加上=default;，就可將該函數(shù)聲明為 default 函數(shù)，編譯器將為顯式聲明的 default 函數(shù)自動(dòng)生成函數(shù)體。例如：

清單 4

class X{
public:
 X()= default;
 X(int i){
 a = i;
}
private:
 int a;
};

X x;

在清單 4 中，編譯器會(huì)自動(dòng)生成默認(rèn)構(gòu)造函數(shù) X::X(){}，該函數(shù)可以比用戶自己定義的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)獲得更高的代碼效率。

Default 函數(shù)特性僅適用于類的特殊成員函數(shù)，且該特殊成員函數(shù)沒(méi)有默認(rèn)參數(shù)。例如：

清單 5

class X {
public:
 int f() = default; // 錯(cuò)誤 , 函數(shù) f() 非類 X 的特殊成員函數(shù)
 X(int) = default; // 錯(cuò)誤 , 構(gòu)造函數(shù) X(int, int) 非 X 的特殊成員函數(shù)
 X(int = 1) = default; // 錯(cuò)誤 , 默認(rèn)構(gòu)造函數(shù) X(int=1) 含有默認(rèn)參數(shù)
};

Default 函數(shù)既可以在類體里（inline）定義，也可以在類體外（out-of-line）定義。例如：

清單 6

class X{
public:
 X() = default; //Inline default 默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)
 X(const X&);
 X& operator = (const X&);
 ~X() = default; //Inline default 析構(gòu)函數(shù)
};

X::X(const X&) = default; //Out-of-line default 拷貝構(gòu)造函數(shù)
X& X::operator = (const X&) = default; //Out-of-line default
// 拷貝賦值操作符

在 C++ 代碼編譯過(guò)程中，如果程序員沒(méi)有為類 X 定義析構(gòu)函數(shù)，但是在銷毀類 X 對(duì)象的時(shí)候又需要調(diào)用類 X 的析構(gòu)函數(shù)時(shí)，編譯器會(huì)自動(dòng)隱式的為該類生成一個(gè)析構(gòu)函數(shù)。該自動(dòng)生成的析構(gòu)函數(shù)沒(méi)有參數(shù)，包含一個(gè)空的函數(shù)體，即 X::~X（）{ }。例如：

清單 7

class X {
private:
 int x;
};

class Y: public X {
private:
 int y;
};

int main(){
 X* x = new Y;
 delete x;
}

在清單 7 中，程序員沒(méi)有為基類 X 和派生類 Y 定義析構(gòu)函數(shù)，當(dāng)在主函數(shù)內(nèi) delete 基類指針 x 的時(shí)候，需要調(diào)用基類的析構(gòu)函數(shù)。于是，編譯器會(huì)隱式自動(dòng)的為類 X 生成一個(gè)析構(gòu)函數(shù)，從而可以成功的銷毀 x 指向的派生類對(duì)象中的基類子對(duì)象（即 int 型成員變量 x）。

但是，這段代碼存在內(nèi)存泄露的問(wèn)題，當(dāng)利用 delete 語(yǔ)句刪除指向派生類對(duì)象的指針 x 時(shí)，系統(tǒng)調(diào)用的是基類的析構(gòu)函數(shù)，而非派生類 Y 類的析構(gòu)函數(shù)，因此，編譯器無(wú)法析構(gòu)派生類的 int 型成員變量 y。

因此，一般情況下我們需要將基類的析構(gòu)函數(shù)定義為虛函數(shù)，當(dāng)利用 delete 語(yǔ)句刪除指向派生類對(duì)象的基類指針時(shí)，系統(tǒng)會(huì)調(diào)用相應(yīng)的派生類的析構(gòu)函數(shù)（實(shí)現(xiàn)多態(tài)性），從而避免內(nèi)存泄露。但是編譯器隱式自動(dòng)生成的析構(gòu)函數(shù)都是非虛函數(shù)，這就需要由程序員手動(dòng)的為基類 X 定義虛析構(gòu)函數(shù)，例如：

清單 8

class X {
public:
 virtual ~X(){}; // 手動(dòng)定義虛析構(gòu)函數(shù)
private:
 int x;
};

class Y: public X {
private:
 int y;
};

int main(){
 X* x = new Y;
 delete x;
}

在清單 8 中，由于程序員手動(dòng)為基類 X 定義了虛析構(gòu)函數(shù)，當(dāng)利用 delete 語(yǔ)句刪除指向派生類對(duì)象的基類指針 x 時(shí)，系統(tǒng)會(huì)調(diào)用相應(yīng)的派生類 Y 的析構(gòu)函數(shù)（由編譯器隱式自動(dòng)生成）以及基類 X 的析構(gòu)函數(shù)，從而將派生類對(duì)象完整的銷毀，可以避免內(nèi)存泄露。

但是，在清單 8 中，程序員需要手動(dòng)的編寫(xiě)基類的虛構(gòu)函數(shù)的定義（哪怕函數(shù)體是空的），增加了程序員的編程工作量。更值得一提的是，手動(dòng)定義的析構(gòu)函數(shù)的代碼執(zhí)行效率要低于編譯器自動(dòng)生成的析構(gòu)函數(shù)。

為了解決上述問(wèn)題，我們可以將基類的虛析構(gòu)函數(shù)聲明為 default 函數(shù)，這樣就可以顯式的指定編譯器為該函數(shù)自動(dòng)生成函數(shù)體。例如：

清單 9

class X {
public:
 virtual ~X()= default; // 編譯器自動(dòng)生成 default 函數(shù)定義體
private:
 int x;
};

class Y: public X {
private:
 int y;
};

int main(){
 X* x = new Y;
 delete x;
}

到此這篇關(guān)于C++11中的default函數(shù)使用的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++11 default函數(shù)內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

最新評(píng)論