Ngày 20 — Rule of Five, Rule of Zero và noexcept move

1. Vấn đề nó giải quyết

Rule of Five hoàn chỉnh ngữ nghĩa sở hữu thủ công; Rule of Zero giao sở hữu cho member RAII; noexcept báo rằng thao tác move không ném exception. Nó làm ràng buộc quan trọng hiện rõ thay vì bắt người đọc đoán. Bài chỉ giữ phần cốt lõi C++11 vừa đủ cho một ngày tập trung.

2. Kiến thức cần có

Kiến thức Ngày 19, cùng biến, hàm và cách đọc output đã học trước đó.

3. Ý tưởng cốt lõi

Mental model: Rule of Five hoàn chỉnh ngữ nghĩa sở hữu thủ công; Rule of Zero giao sở hữu cho member RAII; noexcept báo rằng thao tác move không ném exception. Hãy xác định giá trị hoặc trạng thái liên quan, ai sở hữu nó và quy tắc tác động lúc compile hay lúc chạy.

4. Cú pháp tối thiểu

Owner(Owner&& other) noexcept; Owner& operator=(Owner&& other) noexcept;

5. Cách nó hoạt động

Ví dụ tạo dữ liệu nhỏ, cố định và không cần nhập bàn phím.
C++11 hoặc contract thư viện chuẩn áp dụng quy tắc hôm nay.
Chương trình in kết quả quan trọng để đối chiếu với mã nguồn.

6. Lỗi thường gặp

Khai báo move là noexcept khi nó vẫn có thể ném sẽ gọi std::terminate; bỏ bảo đảm thật có thể khiến container phải copy.

7. Khi nào nên dùng

Nên dùng khi xem xét kiểu sở hữu, đồng thời ưu tiên Rule of Zero cho code mới.
Tránh dùng khi nó che ownership, lifetime, kiểu, thứ tự hoặc chi phí.

8. Ví dụ đơn giản

Kiểu sở hữu thủ công định nghĩa đủ năm special operation với move không ném; kiểu chỉ chứa string không cần tự định nghĩa hàm nào. File .cpp dùng dữ liệu cố định và không thêm abstraction ngoài chủ đề.

Mã mẫu hoàn chỉnh

Tệp mã nguồn

cpp11/20_rule_of_five_zero_noexcept_move/main.cpp

C++

#include <iostream>
#include <string>
#include <utility>

class Owner {
public:
    explicit Owner(int value = 0) : data_(new int(value)) {}
    ~Owner() { delete data_; }
    Owner(const Owner& other) : data_(new int(*other.data_)) {}
    Owner& operator=(const Owner& other) {
        if (this != &other) {
            *data_ = *other.data_;
        }
        return *this;
    }
    Owner(Owner&& other) noexcept : data_(other.data_) {
        other.data_ = nullptr;
    }
    Owner& operator=(Owner&& other) noexcept {
        if (this != &other) {
            delete data_;
            data_ = other.data_;
            other.data_ = nullptr;
        }
        return *this;
    }
    int get() const { return data_ ? *data_ : -1; }
private:
    int* data_;
};

struct RuleOfZero {
    std::string label; // string manages its own resource
};

int main() {
    Owner first(5);
    Owner second(std::move(first));
    RuleOfZero zero{"automatic"};
    std::cout << second.get() << ' ' << zero.label << '\n';
}

9. Điều cần nhớ

Tính năng nằm trong phạm vi C++11 của lộ trình này.
Hiểu hệ quả về lifetime, ownership, kiểu và thứ tự trước khi dùng.
Compile với cảnh báo và ưu tiên cách viết nhỏ nhất làm quy tắc hiện rõ.

10. Câu hỏi tự kiểm tra

Dễ — Rule of Five và Rule of Zero khác nhau thế nào trong quản lý tài nguyên? noexcept trên move constructor cam kết điều gì?
Trung bình — Đọc ví dụ nhỏ ở trên. Chương trình sẽ in giá trị hoặc trạng thái nào, và quy tắc nào tạo ra kết quả đó?
Khó — Tìm và giải thích lỗi tinh tế trong tình huống sau: Khai báo move là noexcept khi nó vẫn có thể ném sẽ gọi std::terminate; bỏ bảo đảm thật có thể khiến container phải copy. Cách sửa nhỏ nhất nhưng an toàn trong C++11 là gì?

Luyện thẻ của bài này

1. Vấn đề nó giải quyết

3. Ý tưởng cốt lõi

#include <iostream> #include <string> #include <utility> class Owner { public: explicit Owner(int value = 0) : data_(new int(value)) {} ~Owner() { delete data_; } Owner(const Owner& other) : data_(new int(*other.data_)) {} Owner& operator=(const Owner& other) { if (this != &other) { *data_ = *other.data_; } return *this; } Owner(Owner&& other) noexcept : data_(other.data_) { other.data_ = nullptr; } Owner& operator=(Owner&& other) noexcept { if (this != &other) { delete data_; data_ = other.data_; other.data_ = nullptr; } return *this; } int get() const { return data_ ? *data_ : -1; } private: int* data_; }; struct RuleOfZero { std::string label; // string manages its own resource }; int main() { Owner first(5); Owner second(std::move(first)); RuleOfZero zero{"automatic"}; std::cout << second.get() << ' ' << zero.label << '\n'; }

10. Câu hỏi tự kiểm tra

Dễ — Rule of Five và Rule of Zero khác nhau thế nào trong quản lý tài nguyên? noexcept trên move constructor cam kết điều gì?
Trung bình — Đọc ví dụ nhỏ ở trên. Chương trình sẽ in giá trị hoặc trạng thái nào, và quy tắc nào tạo ra kết quả đó?
Khó — Tìm và giải thích lỗi tinh tế trong tình huống sau: Khai báo move là noexcept khi nó vẫn có thể ném sẽ gọi std::terminate; bỏ bảo đảm thật có thể khiến container phải copy. Cách sửa nhỏ nhất nhưng an toàn trong C++11 là gì?