类的新功能

默认成员函数

在C++11之前，一个类中有如下六个默认成员函数：

1. 构造函数。
2. 拷贝构造函数
3. 赋值重载
4. 析构函数
5. 取地址重载函数
6. const取地址函数

其中前四个默认成员函数最重要，后面两个默认成员函数一般不会用到，这里默认成员函数是我们不写编译器会自动生成的函数。在C++11标准中又增加了两个默认成员函数，分别是移动构造函数和移动赋值重载函数。

移动构造函数的生成条件：自己没有实现移动构造函数，并且自己没有实现析构函数、拷贝构造函数和赋值重载函数。
移动赋值重载函数的生成条件：自己没有实现移动赋值重载函数，并且自己没有实现析构函数、拷贝构造函数和赋值重载函数。

因此我们需要注意的是：移动构造和移动赋值的生成条件与之前六个默认成员函数不同，并不是单纯的没有实现移动构造和移动赋值，编译器就会默认生成。

默认生成的移动构造函数：对于内置类型的成员会完成值拷贝（浅拷贝），对于自定义类型的成员，如果该成员实现了移动构造就调用它的移动构造，否则就调用它的拷贝构造。
默认生成的移动赋值重载函数：对于内置类型的成员会完成值拷贝（浅拷贝），对于自定义类型的成员，如果该成员实现了移动赋值就调用它的移动赋值，否则就调用它的赋值重载。

我们实现一个简化版的string来验证默认生成的移动构造和移动赋值重载函数的功能实现。

namespace a
{
	class string
	{
	public:
		//构造函数
		string(const char* str = "")
		{
			_size = strlen(str);
			_capacity = _size;
			_str = new char[_capacity + 1];
			strcpy(_str, str);
		}
		//交换两个对象的数据
		void swap(string& s)
		{
			std::swap(_str, s._str);
			std::swap(_size, s._size);
			std::swap(_capacity, s._capacity);
		}
		//拷贝构造函数（现代写法）
		string(const string& s)
			:_str(nullptr)
			, _size(0)
			, _capacity(0)
		{
			cout << "string(const string& s) -- 深拷贝" << endl;

			string tmp(s._str);
			swap(tmp);
		}
		//移动构造
		string(string&& s)
			:_str(nullptr)
			, _size(0)
			, _capacity(0)
		{
			cout << "string(string&& s) -- 移动构造" << endl;
			swap(s);
		}
		//赋值重载函数（现代写法）
		string& operator=(const string& s)
		{
			cout << "string& operator=(const string& s) -- 深拷贝" << endl;

			string tmp(s);
			swap(tmp);
			return *this;
		}
		//移动赋值
		string& operator=(string&& s)
		{
			cout << "string& operator=(string&& s) -- 移动赋值" << endl;
			swap(s);
			return *this;
		}
		//析构函数
		~string()
		{
			//delete[] _str;
			_str = nullptr;
			_size = 0;
			_capacity = 0;
		}
	private:
		char* _str;
		size_t _size;
		size_t _capacity;
	};
}

然后我们再编写一个简单的Person类

class Person
{
public:
	//构造函数
	Person(const char* name = "", int age = 0)
		:_name(name)
		, _age(age)
	{}
	//拷贝构造函数
	Person(const Person& p)
		:_name(p._name)
		, _age(p._age)
	{}
	//拷贝赋值函数
	Person& operator=(const Person& p)
	{
		if (this != &p)
		{
			_name = p._name;
			_age = p._age;
		}
		return *this;
	}
	//析构函数
	~Person()
	{}
private:
	a::string _name;
	int _age; 
};

虽然Person类当中没有实现移动构造和移动赋值，但拷贝构造、拷贝赋值和析构函数Person类都实现了，因此Person类中不会生成默认的移动构造和移动赋值，可以通过下面的代码来验证：

int main()
{
	Person s1("张三", 21);
	Person s2 = move(s1); //想要调用Person默认生成的移动构造

	return 0;
}

上述代码中用一个右值去构造s2对象，但由于Person类没有生成默认的移动构造函数，因此这里会调用Person的拷贝构造函数（拷贝构造既能接收左值也能接收右值），这时在Person的拷贝构造函数中就会调用string的拷贝构造函数对name成员进行深拷贝。

如果要让Person类生成默认的移动构造函数，就必须将Person类中的拷贝构造、拷贝赋值和析构函数全部注释掉，这时用右值去构造s2对象时就会调用Person默认生成的移动构造函数。

• Person默认生成的移动构造，对于内置类型成员age会进行值拷贝，而对于自定义类型成员name，因为我们的string类实现了移动构造函数，因此它会调用string的移动构造函数进行资源的转移。
• 而如果我们将string类当中的移动构造函数注释掉，那么Person默认生成的移动构造函数，就会调用string类中的拷贝构造函数对name成员进行深拷贝。

要验证Person类中默认生成的移动赋值函数可以用下面的代码，验证方式和上面验证移动构造的方式是一样的。

int main()
{
	Person s1("张三", 21);
	Person s2;
	s2 = std::move(s1); //想要调用Person默认生成的移动赋值

	return 0;
}

类成员变量初始化

默认生成的构造函数，对于自定义类型的成员会调用其构造函数进行初始化，但并不会对内置类型的成员进行处理。于是C++11支持非静态成员变量在声明时进行初始化赋值，默认生成的构造函数会使用这些缺省值对成员进行初始化。

class Person
{
public:
	//...
private:
	//非静态成员变量，可以在成员声明时给缺省值，用于给默认构造函数进行初始化
	string _name = "张三";
	int _age = 20;
	static int _n; //静态成员变量不能给缺省值
};

强制生成默认函数的关键字default

C++11可以让我们更好地控制要使用的默认成员函数，假设在某些情况下我们需要使用某个默认成员函数，但是因为某些原因导致无法生成这个默认成员函数，这时可以使用default关键字强制生成某个默认成员函数。下面我们来看一个场景。

class Person
{
public:
	//拷贝构造函数
	Person(const Person& p)
		:_name(p._name)
		, _age(p._age)
	{}
private:
	string _name; //姓名
	int _age;         //年龄
};

这时就会报错，因为Person类中已经有了拷贝构造函数，导致无法生成默认构造函数，因为默认构造函数生成的条件是没有编写任意类型的构造函数，包括拷贝构造函数。

int main()
{
	Person s; //没有合适的默认构造函数可用

	return 0;
}

这时我们就可以使用default关键字强制生成默认的构造函数。

class Person
{
public:
	Person() = default; //强制生成默认构造函数

	//拷贝构造函数
	Person(const Person& p)
		:_name(p._name)
		, _age(p._age)
	{}
private:
	string _name; 
	int _age;         
};

 默认成员函数都可以用default关键字强制生成，包括移动构造和移动赋值。

禁止生成默认函数的关键字delete

当我们想限制默认函数生成，可以通过如下两种方式：

1. 在C++98中，可以将该函数设置成私有，并且只用声明不用定义，这样当外部调用该函数时就会报错。
2. 在C++11中，可以在该函数声明后面加上=delete，表示让编译器不生成该函数的默认版本，我们将=delete修饰的函数称为删除函数。

例如，要让一个类不能被拷贝，可以用=delete修饰将该类的拷贝构造和赋值重载。

class CopyBan
{
public:
	CopyBan()
	{}
private:
	CopyBan(const CopyBan&) = delete;
	CopyBan& operator=(const CopyBan&) = delete;
};

注意：被=delete修饰的函数可以设置为公有，也可以设置为私有，效果都一样。

继承和多态中final与override关键字

被final修饰的类叫做最终类，最终类无法被继承。

class NonInherit final //被final修饰，该类不能再被继承
{
	//...
};

final修饰虚函数，表示该虚函数不能再被重写，如果子类继承后重写了该虚函数则编译报错。

//父类
class Person
{
public:
	virtual void Print() final //被final修饰，该虚函数不能再被重写
	{
		cout << "hello Person" << endl;
	}
};
//子类
class Student : public Person
{
public:
	virtual void Print() //重写，编译报错
	{
		cout << "hello Student" << endl;
	}
};

override修饰子类的虚函数，检查子类是否重写了父类的某个虚函数，如果没有重写则编译报错。

//父类
class Person
{
public:
	virtual void Print()
	{
		cout << "hello Person" << endl;
	}
};
//子类
class Student : public Person
{
public:
	virtual void Print() override //检查子类是否重写了父类的某个虚函数
	{
		cout << "hello Student" << endl;
	}
};