我常用的C++关键字

程序员的园

发布于 2024-07-18 13:34:53

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发布于 2024-07-18 13:34:53

文章被收录于专栏：程序员的园——原创文章

在日常代码书写代码时可以借助C++关键字，简化C++代码书写，提高代码的安全性、效率和可读性。当前我常用关键字如下含有delete、default、nodiscard、const、constexpr、override和final。

其中override和final已在[关键字] override和final中做过叙述，在此不再赘述。

default

default是程序员显性地告诉编译器“你按你的方式为我生成这个函数吧”，由编译器生成合理的默认行为。通常用于由编译器生成类的6个默认函数中的部分和全部，注意生成的默认函数为浅拷贝。

示例代码：

class DefaultClass {
public:
    // 默认构造函数  
    DefaultClass() = default;
    // 析构函数  
    ~DefaultClass() = default;

    // 拷贝构造函数  
    DefaultClass(const DefaultClass&) = default;
    // 拷贝赋值运算符  
    DefaultClass&operator=(const DefaultClass&) = default;

    // 移动构造函数 (C++11 及更高版本)  
    DefaultClass(DefaultClass &&) = default;
    // 移动赋值运算符 (C++11 及更高版本)  
    DefaultClass&operator=(DefaultClass &&) = default;

    // ... 类的其他成员 ...  
};

比如在虚基类中，析构函数生成为虚函数时，直接使用default关键字，不必书写其实现。

class IVideoProcess
{
public:
    virtual ~IVideoProcess()=default;
    virtual int DoProcess(constchar*data,intdata_length)=0;
};

delete

delete用于指定指定类的某些成员函数或运算符不能被使用。这对于防止不合理的操作或者强制执行某些设计决策非常有用。比如针对单例模式，其拷贝构造函数、拷贝赋值、移动构造函数、移动赋值应该被显示的禁止，避免出现未定义行为。

示例代码如下：

#pragmaonce
#include<iostream>    

class Singleton 
{
public:
     
    static Singleton& getInstance() {
        static Singleton single;
        return single;
    }


    Singleton(const Singleton&) = delete;
    Singleton&operator=(const Singleton&) = delete;  
    Singleton(Singleton&&) = delete;
    Singleton&operator=(Singleton&&) = delete;


    // 示例成员函数  
    void doSomething(){
        std::cout << "Singleton is doing something..." << std::endl;
    }


private:
    Singleton() =default;
    ~Singleton() =default;
};


void test_single()
{
    Singleton& s1 = Singleton::getInstance();
    s1.doSomething();
    // Singleton& s2 = Singleton(); // 编译错误：私有构造函数  
    // Singleton s3 = Singleton::getInstance(); // 编译错误：拷贝构造函数被删除  
}

nodiscard

nodiscard作为C++17引入的关键字，用于指示函数的返回值不能被忽略，当函数的返回值被声明为[[nodiscard]]时，如果调用该函数时未使用其返回值，编译器将发出警告或错误。

这有助于减少无意中忽视重要返回值导致的错误。[[nodiscard]]不仅可以用于成员函数也可以用于普通函数。

示例代码：

//普通函数
[[nodiscard]] bool checkStatus(){
    return isReady; // 假设这是检查某种状态的函数
}

class MyObject 
{
public:
    //成员函数
    [[nodiscard]] bool checkState() {
        return true; // 假设这是检查某种状态的函数
    }
};

const

在文章历史上最全的const用法总结中讲解了const的部分用法，在此基础上补充，const不仅修饰函数传参，还可以修饰函数，还可以修饰函数返回值。

class People {
public:
    People(std::stringnam, intage):m_name{nam},m_age{age}{}
    
    [[nodiscard]] const int GetAge() const{
        return m_age;
    }


    void SetAge(const int age){
        m_age= age;
    }


private:
    int m_age{0};
    std::string m_name{""};
};

constexpr

既然已经有了const为什么还要constexpr呢，const保证变量/函数的常量属性，可是constexpr尽可能的保证其常量属性且保证编译期可知。

const变量会保证变量的常量属性且编译期可知，所以constexpr可用作数组尺寸、枚举量的值、对齐规格等。而const型变量并不保证在编译期可知。
constexpr函数依赖于调用函数的实参，如果函数所有实参在编译期可知，则函数结果在编译期可知，否则与普通函数无异

#include<iostream>  
// constexpr变量示例  
constexpr int myConstVar = 42; // 编译时常量  
// constexpr函数示例，返回编译时常量  
constexpr int multiplyByTwo(int x) {
    return x * 2;
}


// 另一个使用模板的constexpr函数示例  
template<typename T>
constexpr T add(T a, T b) {
    return a + b;
}


int test_keys() {
    // 在编译时计算常量表达式的值  
    constexpr int result1 = multiplyByTwo(myConstVar); // 编译期结果已知，84  


    // 使用模板的constexpr函数  
    constexpr int result2 = add(3, 4); // 编译期结果已知，7  
    std::cout << "Result 2: " << result2 << std::endl;


    // 注意：虽然multiplyByTwo和add是constexpr函数，但你也可以在运行时调用它们  
    int A= 10;
    int runtimeResult1 = multiplyByTwo(A); // 结果为20  
    std::cout << "Runtime Result 1: " << runtimeResult1 << std::endl;


    int c=5,d=6;
    int runtimeResult2 = add(c, d); // 结果为11  
    std::cout << "Runtime Result 2: " << runtimeResult2 << std::endl;
    return 0;
}

函数的编译后的汇编代码如下