派生类在基类中被删除时是否会有隐式复制构造函数或赋值运算符？

2024-05-19 • 问答

Qt defines Q_DISABLE_COPY 如下：

#define Q_DISABLE_COPY(Class) \
    Class(const Class &) = delete;\
    Class &operator=(const Class &) = delete;

Q_DISABLE_COPY 是 used in the QObject class，但是 the documentation for it 说它也应该在它的所有子类中使用：

当您创建自己的 QObject 子类（直接或间接）时，您不应该给它一个复制构造函数或赋值运算符。然而，简单地从类中省略它们可能还不够，因为如果您错误地编写了一些需要复制构造函数或赋值运算符的代码（这很容易做到），您的编译器会为您精心创建。你必须做得更多。

但是考虑一下这个程序：

struct Base {
    Base() = default;

private:
    Base(const Base &) = delete;
    Base &operator=(const Base &) = delete;
};

struct Derived : Base {};

int main() {
    Derived d1;
    Derived d2(d1); // error: call to implicitly-deleted copy constructor of 'Derived'
    Derived d3;
    d3 = d1; // error: object of type 'Derived' cannot be assigned because its copy assignment operator is implicitly deleted
}

尝试编译该程序的错误似乎表明编译器不会在派生类中创建复制构造函数或赋值运算符，因为它们在基类中被删除。 Qt 的文档在这方面是错误的，还是在创建它们时存在一些边缘情况？

相关，但不重复：Repeating Q_DISABLE_COPY in QObject derived classes。它给出了为什么在类中使用 Q_DISABLE_COPY 可能有用的原因，即使它无论如何都不可复制，但并不能确认没有它它实际上永远不会被复制。

由于删除了基类复制构造函数，派生类无法知道如何复制基类对象。这将禁用编译器提供的任何隐式复制构造函数。

来自 cppreference：

类 T 的隐式声明或默认的复制构造函数是如果满足以下任一条件，则定义为已删除：

T 有直接或无法复制的虚拟基类（已删除，不可访问或不明确的复制构造函数）
T 有直接的或虚拟的具有已删除或不可访问的析构函数的基类；

当用户从删除默认复制构造函数但提供其默认实现来覆盖它的类继承时，继承 Q_DISABLE_COPY 会很有用。

struct Base {
    Base() = default;

private:
    Base(const Base &) = delete;
    Base &operator=(const Base &) = delete;
};

struct Derived : Base {
    Derived() = default;
    Derived(const Derived&) : Derived() {}
    Derived &operator=(const Derived&) {
        return *this;
    }
};

struct MoreDerived : Derived {};


int main() {
    Derived d1;
    Derived d2(d1); // Works fine!
    Derived d3;
    d3 = d1; // Works fine!
    MoreDerived md1;
    MoreDerived md2(md1); // Works fine!
    MoreDerived md3;
    md3 = md1; // Works fine!!
}

编辑：正如@SR_ 正确指出的那样，在 Derived 的上述实现中，Base 没有被复制构造。我只是想说明一个事实，当继承层次结构中的另一个类被修改时，很容易引入一个无意的复制构造函数。

在提交 a2b38f6 之前，QT_DISABLE_COPY 被定义为 like this（感谢 Swift - Friday Pie 在评论中指出这一点）：

#define Q_DISABLE_COPY(Class) \
    Class(const Class &) Q_DECL_EQ_DELETE;\
    Class &operator=(const Class &) Q_DECL_EQ_DELETE;

还有Q_DECL_EQ_DELETE like this：

#ifdef Q_COMPILER_DELETE_MEMBERS
# define Q_DECL_EQ_DELETE = delete
#else
# define Q_DECL_EQ_DELETE
#endif

Q_COMPILER_DELETE_MEMBERS 在 C++11 支持（或至少是它的足够新的草案以支持 = delete）可用时得到定义。

因此，如果您当时使用 C++03 编译器编译 Qt，它会编译如下：

struct Base {
    Base() {};

private:
    Base(const Base &);
    Base &operator=(const Base &);
};

struct Derived : Base {};

int main() {
    Derived d1;
    Derived d2(d1);
    Derived d3;
    d3 = d1;
}

使用 g++ -std=c++03 编译它会产生以下错误：

<source>: In copy constructor 'Derived::Derived(const Derived&)':
<source>:9:8: error: 'Base::Base(const Base&)' is private within this context
    9 | struct Derived : Base {};
      |        ^~~~~~~
<source>:5:5: note: declared private here
    5 |     Base(const Base &);
      |     ^~~~
<source>: In function 'int main()':
<source>:13:18: note: synthesized method 'Derived::Derived(const Derived&)' first required here
   13 |     Derived d2(d1);
      |                  ^
<source>: In member function 'Derived& Derived::operator=(const Derived&)':
<source>:9:8: error: 'Base& Base::operator=(const Base&)' is private within this context
    9 | struct Derived : Base {};
      |        ^~~~~~~
<source>:6:11: note: declared private here
    6 |     Base &operator=(const Base &);
      |           ^~~~~~~~
<source>: In function 'int main()':
<source>:15:10: note: synthesized method 'Derived& Derived::operator=(const Derived&)' first required here
   15 |     d3 = d1;
      |          ^~

当时，“你的编译器会为你精心创建它”在技术上是正确的，但实际上并非如此，因为创建它的编译器会导致编译失败，只是出现一个不同的（可以说是不太清楚的）错误。我现在确信，既然 = delete 被无条件地使用，这已经完全不正确了，所以我计划要求 Qt 的维护者删除/改写他们文档的那部分。

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gsm174 回答：派生类在基类中被删除时是否会有隐式复制构造函数或赋值运算符？

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