在 C++ 中，具有 const 数据成员的 class 可以没有复制赋值运算符吗？

Question

我正在设计一个 class，它应该有一个名为 K 的常量数据成员。我还希望这个 class 有一个复制赋值运算符，但编译器似乎隐式地从任何具有 const 数据成员的 class 中删除了复制赋值运算符。这段代码说明了本质问题：

class A
{
    private:
       const int K;
    public:
       A(int k) : K(k) {} // constructor
       A() = delete; // delete default constructor, since we have to set K at initialization

       A & operator=(A const & in) { K = in.K; } // copy assignment operator that generates the error below
}

这是它生成的错误：

constructor.cpp:13:35: error: cannot assign to non-static data member 'K' with const- 
qualified type 'const int'
            A & operator=(A const & in) { K = in.K; }
                                          ~ ^
constructor.cpp:6:13: note: non-static data member 'K' declared const here
            const int K;
            ~~~~~~~~~~^
1 error generated.

我想我明白为什么编译器会这样做；我要复制到的 class 的实例必须存在才能复制到，如果它是常量，我不能在该目标实例中分配给 K，因为我是试图做上面的事情。

我对这个问题的理解正确吗？如果是这样，有没有办法解决这个问题？也就是说，我可以为我的 class 定义一个复制构造函数并仍然提供 K 类似 const 的保护吗？

Answer 1

在 C++ 中，具有 const 数据成员的 class 可能具有复制构造函数。

#include <iostream>

class A
{
private:
    const int k_;
public:
    A(int k) : k_(k) {}
    A() = delete;
    A(const A& other) : k_(other.k_) {}

    int get_k() const { return k_; }
};

int main(int argc, char** argv)
{
    A a1(5);
    A a2(a1);

    std::cout << "a1.k_ = " << a1.get_k() << "\n";
    std::cout << "a2.k_ = " << a2.get_k() << "\n";
}

输出：

a1.k_ = 5
a2.k_ = 5

在 C++ 中，具有 const 数据成员的 class 不能使用默认赋值运算符。

class A
{
private:
    const int k_;
public:
    A(int k) : k_(k) {}
    A() = delete;
    A(const A& other) : k_(other.k_) {}

    int get_k() const { return k_; }
};

int main(int argc, char** argv)
{
    A a1(5);
    A a2(0);

    a2 = a1;
}

产生编译时错误：

const_copy_constructor.cpp: In function ‘int main(int, char**)’:
const_copy_constructor.cpp:18:10: error: use of deleted function ‘A& A::operator=(const A&)’
   18 |     a2 = a1;
      |          ^~
const_copy_constructor.cpp:1:7: note: ‘A& A::operator=(const A&)’ is implicitly deleted because the default definition would be ill-formed:
    1 | class A
      |       ^
const_copy_constructor.cpp:1:7: error: non-static const member ‘const int A::k_’, can’t use default assignment operator

在 C++ 中，具有 const 数据成员的 class 可以使用非默认赋值运算符，只要您不尝试更改 const 数据成员，但您最好认真思考一下，如果无法修改其中一个底层成员，则使用此赋值运算符意味着什么。

class A
{
private:
    const int k_;
public:
    A(int k) : k_(k) {}
    A() = delete;
    A(const A& other) : k_(other.k_) {}

    A& operator=(A const& other)
    {
        // do nothing
        return *this;
    }

    int get_k() const { return k_; }
};

int main(int argc, char** argv)
{
    A a1(5);
    A a2(0);

    a2 = a1;
}

不会产生编译时错误。

Answer 2

从 c++20 开始，您现在可以通过定义自己的 copy-assignment 运算符来复制具有一个或多个 const 成员对象的对象。

class A
{
private:
    const int K;
public:
    A(int k) : K(k) {} // constructor
    A() = delete; // delete default constructor, since we have to set K at initialization
    // valid copy assignment operator in >= c++20
    A& operator=(A const& in) {
        if (this != &in)
        {
            std::destroy_at(this);
            std::construct_at(this, in);
        }
    }
};

这是通过 basic.life 中的更改实现的，它允许透明替换对象，包括包含 const sub-objects、w/o UB 的对象。

在 C++ 中，具有 const 数据成员的 class 可以没有复制赋值运算符吗？

In C++, can a class with a const data member not have a copy assignment operator?

c++

copy-assignment