15. 禁止拷贝与移动：=delete的应用、不可拷贝类的设计、单例模式中的拷贝控制

拷贝和移动操作，是C++里很强大的特性。但有时候，我们反而要禁止它们。为什么？

我遇到过不少新手，写了个管理资源的类，结果不小心拷贝了，程序就崩了。嗯，这种问题很常见。今天我们就聊聊怎么用 =delete 来禁止拷贝和移动，以及它在实际项目中的应用。

15.1 =delete 的基本用法

=delete 是C++11引入的。它的作用很简单：告诉编译器，这个函数不要生成，也不准用。

说白了，就是把这个函数给「删掉」了。

class FileHandle {
public:
    FileHandle(const char* filename) {
        // 打开文件
    }
    
    // 禁止拷贝
    FileHandle(const FileHandle&) = delete;
    FileHandle& operator=(const FileHandle&) = delete;
    
    // 禁止移动
    FileHandle(FileHandle&&) = delete;
    FileHandle& operator=(FileHandle&&) = delete;
    
    ~FileHandle() {
        // 关闭文件
    }
};

你看，这样写之后，任何试图拷贝或移动 FileHandle 对象的代码，都会编译报错。

我个人习惯，在写资源管理类时，第一时间就把拷贝和移动给禁掉。省得后面出问题。

15.2 不可拷贝类的设计

什么样的类需要设计成不可拷贝？我总结了几种常见场景：

• 管理独占资源的类：比如文件句柄、互斥锁、数据库连接
• 单例类：整个程序只允许一个实例
• 拥有内部唯一标识的类：比如每个对象需要唯一ID
• 大对象：拷贝代价太高，不如禁止

我记得有一次，团队里有人写了个网络连接池类。没禁用拷贝，结果某个函数返回时不小心拷贝了一份，导致两个对象管理同一个socket。嗯，后果就是连接被关闭了两次，程序直接崩溃。

从那以后，我写这类代码都会先问自己：这个类允许拷贝吗？如果答案是否，就立刻加上 =delete。

15.3 单例模式中的拷贝控制

单例模式，说白了就是保证一个类只有一个实例。那拷贝和移动肯定要禁掉，不然你拷贝一份，不就变成两个了？

class Singleton {
public:
    static Singleton& getInstance() {
        static Singleton instance;
        return instance;
    }
    
    // 禁止拷贝
    Singleton(const Singleton&) = delete;
    Singleton& operator=(const Singleton&) = delete;
    
    // 禁止移动
    Singleton(Singleton&&) = delete;
    Singleton& operator=(Singleton&&) = delete;
    
    void doSomething() {
        // 业务逻辑
    }
    
private:
    Singleton() = default;
    ~Singleton() = default;
};

这里有几个关键点：

• 构造函数和析构函数放在 private 里，防止外部创建或删除
• 拷贝和移动全部 =delete
• 通过静态方法 getInstance() 获取唯一实例

你想想看，如果不禁掉拷贝，别人写个 auto s2 = Singleton::getInstance();，那不就出问题了？

15.4 更优雅的禁止方式：基类 + 继承

如果你有很多类都需要禁止拷贝，每次都写四行 =delete 也挺烦的。我建议定义一个基类：

class NonCopyable {
protected:
    NonCopyable() = default;
    ~NonCopyable() = default;
    
    NonCopyable(const NonCopyable&) = delete;
    NonCopyable& operator=(const NonCopyable&) = delete;
    
    NonCopyable(NonCopyable&&) = delete;
    NonCopyable& operator=(NonCopyable&&) = delete;
};

class DatabaseConnection : private NonCopyable {
    // 这个类自动禁止拷贝和移动
};

嗯，这样写起来就清爽多了。C++标准库里的 std::mutex 就是这么干的，它也是不可拷贝的。

15.5 知识结构图

下面这张图，帮你理清本章的核心逻辑：

15.6 避坑指南

最后，分享几个我踩过的坑：

• 别忘了移动操作：有些人只禁了拷贝，忘了禁移动。结果 std::move() 一用，资源还是被转移了。
• 析构函数不要 delete：除非你明确知道自己在做什么。否则对象无法正常销毁，内存泄漏等着你。
• 继承时要小心：如果基类禁了拷贝，派生类默认也是禁的。但如果你在派生类里手动实现了拷贝构造，那基类的限制就失效了。

我曾经在一个项目里，看到有人把 =delete 写在了 private 区域里。嗯，其实没必要，=delete 本身就够强了，放哪都一样。但为了代码可读性，我建议统一放在 public 区域。

好了，关于禁止拷贝和移动，就聊这么多。记住一句话：不需要的，就删掉。让编译器帮你守住这道防线。

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