Règle de trois en C++

Composantes essentielles de la règle de trois

Les trois éléments essentiels qui constituent leRègle de troissont lesdestructeur,constructeur de copieetopérateur d'affectation de copie. Lorsque vous travaillez avec des types définis par l'utilisateur qui gèrent desmémoire dynamiquevous devrez mettre en œuvre ces trois éléments pour garantir une utilisation correcte de lagestion des ressources.

Votre destructeur libère la mémoire allouée lorsque les objets sortent du champ d'application, ce qui permet d'éviter les fuites de mémoire. Le constructeur de copie crée de nouveaux objets en effectuant des copies profondes d'objets existants, évitant ainsi les pièges des opérations de copie peu profondes.

Vous utiliserez l'opérateur d'affectation de copie pour gérer les affectations d'objets, en garantissant une copie sûre des ressources entre les objets existants tout en gérant les cas d'auto-affectation. Si vous mettez en œuvre l'un de ces composants, vous aurez généralement besoin des deux autres également, car ils travaillent ensemble pour maintenir l'intégrité des objets et prévenir les problèmes liés aux ressources dans votre code.

Mise en œuvre du constructeur de copie

Après avoir couvert les composants de base, examinons comment mettre en œuvre un système d'information sur les droits de propriété intellectuelle (DPI) appropriéconstructeur de copiedans vos classes.

Lorsque vous travaillez avec des classes qui gèrent des ressources telles que de la mémoire allouée dynamiquement, vous devez implémenter le constructeur de copie pour éviter que la fonctionproblèmes de copie superficielle.

Pour créer un constructeur de copie, vous devez le déclarer comme "ClassName(const ClassName& other)". Vous devrez vous assurer qu'il duplique correctement toutes les ressources appartenant à l'objet source, en créantcopies approfondiesde toute mémoire dynamique.

N'oubliez pas que si vous implémentez un constructeur de copie, vous devez également implémenter l'opérateur d'affectation de copie et le destructeur pour satisfaire à la normeRègle de trois.

Vous pouvez également choisirdésactiver complètement la copieen utilisant '= delete' si votre classe ne doit pas supporter les opérations de copie. Cette approche permet d'éviter lesproblèmes de gestion des ressourcescomme la double suppression ou les fuites de mémoire.

Création de l'opérateur d'affectation de copie

Lors de l'implémentation d'une classe gérant des ressources, la création correcte de l'opérateur d'affectation de copie s'avère essentielle pour une duplication sûre des objets après l'initialisation. Vous devrez le définir en utilisant la syntaxe "ClassName& operator=(const ClassName& other)", en garantissant qu'il gère les contrôles d'auto-affectation et qu'il gère correctement les ressources existantes avant d'en copier de nouvelles. L'opérateur doit renvoyer une référence à "*this" pour permettre le chaînage des opérations de copie.

Conception du destructeur

Après la mise en œuvre de laopérateur d'affectation de copievotre classe a besoin d'undestructeur correctement conçupour compléter leRègle de trois.

Lorsque votre classe gèremémoire dynamiqueou des ressources profondes, vous devrez écrire un destructeur défini par l'utilisateur pour garantir un nettoyage adéquat. Le destructeur par défaut du compilateur ne gérera pas suffisamment ces ressources, ce qui peut conduire à des erreurs de typefuites de mémoire.

Votre destructeur doit libérer toute la mémoire allouée dynamiquement et toutes les ressources que votre classe possède.

Si vous concevez une classe de base pour une utilisation polymorphe, n'oubliez pas de déclarer votre destructeur comme étant virtuel. Cela garantit que les destructeurs des classes dérivées sont appelés correctement lorsque les objets sont supprimés par les pointeurs de la classe de base.

Meilleures pratiques et pièges courants

La réussite de la mise en œuvre de la règle de trois dépend des éléments suivantsles meilleures pratiques établiestout en évitant les erreurs les plus courantes. Lorsque vous gérez des ressources dans vos classes, vous devez examiner attentivement les implémentations du constructeur de copie et de l'opérateur d'affectation afin d'éviter les erreurs suivantescopies peu profondesetfuites de mémoire.

Voici les pratiques essentielles à suivre :

1. Toujours se protéger contreauto-attributiondans votre opérateur d'affectation en vérifiant si l'objet source est le même que l'objet cible.
2. Utilisationpointeurs intelligentsdans la mesure du possible, pour gérer automatiquement l'acquisition et l'élimination des ressources, réduisant ainsi la nécessité de mettre en œuvre manuellement la règle de trois.
3. Documentez clairement votre stratégie de gestion des ressources, en particulier lorsque votre classe gère plusieurs ressources dynamiques.

N'oubliez pas de revoir régulièrement vos classes afin de déterminer si elles ont vraiment besoin d'un soutien financier de la part de l'Étatsémantique de copie personnaliséecar toutes les classes ne nécessitent pas la mise en œuvre de la règle de trois.

Extensions et alternatives modernes du C++

Le langage C++ moderne a considérablement évolué au-delà de l'approche traditionnelleRègle de troisoffrant aux développeurs des moyens plus sophistiqués de gérer les ressources.

Avec l'introduction desémantique des déplacementsvous devrez mettre en œuvre la fonctionRègle des cinqlors de la définition d'un constructeur de copie, d'un opérateur d'affectation ou d'un destructeur. Cette extension comprend des implémentations de constructeurs et d'opérateurs d'affectation de déplacement pour des transferts de ressources efficaces.

Vous pouvez simplifier votre code en utilisant des fonctions membres spéciales implicitement définies par le biais du spécificateur "= default", en veillant à ce que les fonctions membres spéciales soient correctement définies par le spécificateur "= default"gestion des ressourcessans avoir à écrire de longs codes de base.

Mieux encore, vous pouvez envisager de suivre leRègle du zéroen s'appuyant surconteneurs de la bibliothèque standardet les pointeurs intelligents, qui gèrent automatiquement la gestion des ressources.

Cette approche moderne élimine la nécessité d'implémenter manuellement les fonctions spéciales des membres tout en maintenant la sécurité et l'efficacité dans la conception de vos classes.