三法则
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三法则（英语：Rule of Three）以及五法则在C++里，它是一个以设计的基本原则而制定的定律。
规则
它的要求是，假如类有明显定义下列其中一个成员函数，那么程序员必须写入其他两个成员函数到类内，也就是说下列三个成员函数缺一不可[注 1] [1]。
上述三个函数是特别的成员函数，假如程序员没有自行定义或宣告这三个函数，编译器会自动地建立他们并且编译到应用程式内。然而，如果程序员仅定义其中一个，其余两个函数仍然会由编译器自动产生，这种混杂的情况非常容易产生程序员难以预期的错误。三法则的存在，正是提醒程序员避免那样的陷阱。 三法则这个专有名词是由马歇尔·克来恩于1991年创立[注 2][2]。
它的修正版本是，假如类有用到RAII，可以不必定义析构函数，也就是所谓的二大定律[注 3][3]。 因为隐式生成的构造函数与赋值运算符可以很容易地复制类内所有的资料成员[4]，当资料成员是指针类型时，指针地址会随着类而跟着被复制[注 4]。要注意的是，直接地复制指针地址是一项非常危险的动作，所以只要类有封装指针类型的数据结构，或是类有封装外部引用的资料成员，例如指针类型的资料成员，程序员应该为此而定义显式的复制构造函数与赋值运算符[注 5]。
五法则
示例
| 头文件 header.h | 主函数 main.cpp |
|---|---|
#ifndef _HEADER_H_
#define _HEADER_H_
//
// 判斷是否為微軟編譯器
#ifndef _MSC_VER
#undef NULL
#define NULL 0
#endif
//
#include <iostream>
#include <limits>
//
using std::cin;
using std::cout;
using std::endl;
//
// 類別：方塊
class CCube
{
public:
// 建構子
CCube();
// 含有參數的建構子
CCube(double length, double width, double height);
// 三法則：解構子
~CCube();
// 三法則：複製建構子
CCube(const CCube &sample);
// 三法則：設定運算子
CCube& operator=(const CCube &sample);
// 設定長寬高
void setLength(double length);
void setWidth(double width);
void setHeight(double height);
// 取得長寬高
double getLength() const;
double getWidth() const;
double getHeight() const;
// 計算體積
double getVolume() const;
protected:
private:
// 長寬高
double m_Length;
double m_Width;
double m_Height;
};
//
void PAUSE(void);
//
#endif
|
#include"header.h"
//
// 判斷是否為微軟編譯器
#ifndef _MSC_VER
int
#else
void
#endif
main(int argc, char* argv[])
{
// 方塊零
CCube cube0(4.3, 5.2, 6.1);
// 第一個方塊
{
cout << "=== No.1 cube ===" << endl;
CCube cube1 = cube0;
cout << "Volume of cube = " << cube1.getVolume() << endl;
}
// 第二個方塊
{
cout << "=== No.2 cube ===" << endl;
CCube cube2;
cube2 = cube0;
cout << "Volume of cube = " << cube2.getVolume() << endl;
}
PAUSE();
return
#ifndef _MSC_VER
EXIT_SUCCESS
#endif
;
}
|
| 头文件实现 header.cpp | |
#include "header.h"
//
void PAUSE(void)
{
cin.clear();
cin.ignore(std::numeric_limits<std::streamsize>::max(), '\n');
cout << "press any key to continue...";
cin.get();
}
CCube::CCube()
{
cout << "Constructor: CCube()" << endl;
this->m_Length = 0.0;
this->m_Width = 0.0;
this->m_Height = 0.0;
}
CCube::CCube(double length, double width, double height)
{
cout << "Constructor: CCube(length, width, height)" << endl;
this->m_Length = length;
this->m_Width = width;
this->m_Height = height;
}
CCube::~CCube()
{
cout << "Destructor: ~CCube()" << endl;
this->m_Length = 0.0;
this->m_Width = 0.0;
this->m_Height = 0.0;
}
CCube::CCube(const CCube &sample)
{
cout << "Copy constructor: CCube(const CCube &sample)" << endl;
//
// 保護：禁止設值給自己
if (this != &sample)
{
this->m_Length = sample.m_Length;
this->m_Width = sample.m_Width;
this->m_Height = sample.m_Height;
}
}
CCube& CCube::operator=(const CCube &sample)
{
cout << "Assignment operator: operator=(const CCube &sample)" << endl;
//
// 保護：禁止設值給自己
if (this != &sample)
{
this->m_Length = sample.m_Length;
this->m_Width = sample.m_Width;
this->m_Height = sample.m_Height;
}
return *this;
}
double CCube::getVolume() const
{
return (this->m_Length * this->m_Width * this->m_Height);
}
|
注释
参考资料
- ^ Stroustrup, Bjarne. The C++ Programming Language 3. Addison-Wesley. 2000: 283–4. ISBN 978-0201700732.
- ^ Koenig, Andrew; Barbara E. Moo. C++ Made Easier: The Rule of Three. Dr. Dobb's Journal. 2001-06-01 [2009-09-08].
- ^ Karlsson, Bjorn; Wilson, Matthew. The Law of the Big Two. The C++ Source. Artima. 2004-10-01 [2008-01-22]. （原始内容存档于2012-03-17）.
- ^ 比雅尼·斯特劳斯特鲁普. The C++ Programming Language. : 第 271 页.
