三五法则的类的设计

C++ 的 三五法则（Rule of Three/Five）是指导类如何正确管理资源（如动态内存、文件句柄等）的核心准则，分为 三法则（C++98）和 五法则（C++11 引入移动语义后扩展）。以下是具体说明和代码示例：

三法则（Rule of Three）

如果一个类需要手动实现以下三者之一，则通常需要同时实现所有三个：
析构函数：释放资源（如 delete）

拷贝构造函数：定义深拷贝逻辑

拷贝赋值运算符：定义赋值时的深拷贝和资源释放

必要性：
默认生成的拷贝操作是浅拷贝，若类管理资源（如指针），会导致 双重释放 或 资源泄漏[citation:2][citation:6]。

示例代码（管理动态数组的类）：
class RuleOfThree {
private:
int* data;
size_t size;
public:
// 构造函数
RuleOfThree(size_t s) : size(s), data(new int[s]) {}

// 1. 析构函数
~RuleOfThree() { delete[] data; }

// 2. 拷贝构造函数（深拷贝）
RuleOfThree(const RuleOfThree& other) : size(other.size), data(new int[other.size]) {
    std::copy(other.data, other.data + size, data);

// 3. 拷贝赋值运算符

RuleOfThree& operator=(const RuleOfThree& other) {
    if (this != &other) {  // 防止自赋值
        delete[] data;     // 释放旧资源
        size = other.size;
        data = new int[size];
        std::copy(other.data, other.data + size, data);

return *this;

};

问题场景：
若未实现拷贝操作，默认浅拷贝会导致两个对象共享同一块内存，析构时重复释放[citation:2][citation:9]。

五法则（Rule of Five）

在 C++11 后，新增移动语义，扩展为以下五个函数：
析构函数

拷贝构造函数

拷贝赋值运算符

移动构造函数（noexcept）

移动赋值运算符（noexcept）

必要性：
移动操作通过“窃取”资源（如转移指针所有权）避免深拷贝开销，提升性能[citation:3][citation:6]。

示例代码（扩展上述类）：
class RuleOfFive {
private:
int* data;
size_t size;
public:
// …（原有三法则实现）

// 4. 移动构造函数（转移资源所有权）
RuleOfFive(RuleOfFive&& other) noexcept 

data(other.data), size(other.size) {

    other.data = nullptr;  // 确保原对象析构安全

// 5. 移动赋值运算符

RuleOfFive& operator=(RuleOfFive&& other) noexcept {
    if (this != &other) {
        delete[] data;      // 释放旧资源
        data = other.data;
        size = other.size;
        other.data = nullptr;

return *this;

};

使用场景：
对象持有大量数据（如容器、图像缓冲区）时，移动操作显著减少拷贝成本[citation:4][citation:7]。

零法则（Rule of Zero）

现代 C++ 提倡通过智能指针（如 std::unique_ptr）或标准库容器（如 std::vector）自动管理资源，避免手动实现五法则[citation:4][citation:6]。

示例代码：
include

class RuleOfZero {
private:
std::unique_ptr data; // 自动管理资源
size_t size;
public:
RuleOfZero(size_t s) : size(s), data(std::make_unique(s)) {}
// 无需手动实现析构/拷贝/移动操作！
};

优势：
代码更简洁、安全，避免手动管理错误[citation:4][citation:6]。

总结
法则 适用场景 核心函数

三法则 C++98 资源管理类 析构函数、拷贝构造、拷贝赋值
五法则 C++11 需要高性能的资源管理类 三法则 + 移动构造、移动赋值
零法则 现代 C++（优先选择） 依赖智能指针或标准库，无需手动实现

推荐实践：
优先使用 零法则，必要时（如自定义资源管理）遵循 五法则[citation:4][citation:6]。