Rule of Three/Five
コピーとムーブを正しく管理します
「Rule of Three/Five」はCoddyKit上の無料C++ Academyレッスンです。 これはレッスン3/4です。 下記で完全なレッスンを無料で読むことができます。その後、ブラウザ内の組み込みコードエディタと24時間対応のAIチューターでハンズオン演習できます。 これはC++ Academy学習パスの一部であり、ウェブとCoddyKitアプリ全体で進捗が同期されます。 C++ Academyコースには全4レッスンが含まれています。
三のルール
クラスにカスタムデストラクタが必要な場合、ほとんどの場合はカスタムのコピーコンストラクタとコピー代入も必要です。この3つはセットです。
なぜ3つなのか
生のリソースを管理するクラスでは、破棄、コピー、代入の方法を定義する必要があります。そうしないと、コンパイラが生成する浅いコピーによってダブルフリーが発生します。
#include <iostream>
class Bad {
int* p;
public:
Bad(int v) : p(new int(v)) {}
~Bad() { delete p; }
// default copy => two objects delete the same p!
};カスタムコピーコンストラクタ
正しいコピーコンストラクタはディープコピーを実行し、リソースを共有するのではなく、独自のリソースを確保します。
#include <iostream>
class Box {
int* p;
public:
Box(int v) : p(new int(v)) {}
Box(const Box& o) : p(new int(*o.p)) {} // deep copy
~Box() { delete p; }
int get() const { return *p; }
};
int main() {
Box a(5);
Box b = a; // independent copy
std::cout << b.get() << "\n";
}カスタムコピー代入
コピー代入では、古いリソースを解放し、自分自身への代入を防ぎ、新しい値をディープコピーする必要があります。
Box& operator=(const Box& o) {
if (this != &o) { // self-assignment guard
delete p;
p = new int(*o.p);
}
return *this;
}Rule of Five
C++11ではムーブ操作が追加されました。5つの操作（デストラクタ、コピーコンストラクタ、コピー代入、ムーブコンストラクタ、ムーブ代入）のいずれかを定義する場合は、5つすべての定義を検討してください。
ムーブコンストラクタ
ムーブコンストラクタは一時オブジェクトからリソースを奪い取り、元のオブジェクトを空にします。コピーよりもはるかに低コストです。
Box(Box&& o) noexcept : p(o.p) {
o.p = nullptr; // source left empty
}ムーブ代入
ムーブ代入では、現在のリソースを解放してから、元のオブジェクトのリソースの所有権を取得します。
Box& operator=(Box&& o) noexcept {
if (this != &o) {
delete p;
p = o.p;
o.p = nullptr;
}
return *this;
}ムーブに noexcept を付ける
再確保時にstd::vectorのようなコンテナが安全にムーブ操作を使用できるよう、ムーブ操作にはnoexceptを付けるべきです。
Rule of Zero
何よりもよい方法は、rawリソースを所有しないことです。std::unique_ptr、std::vector、std::stringを使えば、5つの操作をどれも定義する必要がなく、コンパイラのデフォルト実装が正しく機能します。
#include <memory>
class Good {
std::unique_ptr<int> p; // owns the resource for you
public:
Good(int v) : p(std::make_unique<int>(v)) {}
// no destructor, no copy/move needed
};操作の削除
コピーに意味がない場合は削除してください。Box(const Box&) = delete;とします。これにより、その型を意図的にムーブ専用またはコピー不可にできます。
適切なルールの選択
Rule of Zeroを目指してください。標準ライブラリで扱えないrawリソースを実際にラップする場合に限り、Rule of Fiveを選択します。
クイックチェック
Rule of Three/Fiveの理解度を確認しましょう。
まとめ
Rule of Three/Fiveについて学びました。rawリソースを管理する場合は、デストラクタ、コピー、ムーブの各操作を一貫して定義する必要があります。ムーブにはnoexceptを付けてください。何よりも、標準のRAII型を使って何も定義しないRule of Zeroに従うのが最善です。
よくある質問
「Rule of Three/Five」レッスンは無料ですか？
はい。「Rule of Three/Five」の完全なテキストはこのウェブで無料で読めます。インタラクティブに演習し（組み込みコードエディタと24時間対応のAIチューター）、C++ Academyコースの残りをアンロックするには、CoddyKit PROにアップグレードしてください。 C++ Academyコースには全4レッスンが含まれています。
「Rule of Three/Five」で何を学びますか？
コピーとムーブを正しく管理します ブラウザで直接実行するハンズオンコードでC++ Academyを演習し、24時間対応のAIチューターがレッスンを進める中での質問に答えます。
C++ Academyを始めるのに経験は必要ですか？
事前経験は必要ありません。CoddyKitのC++ Academyは初級者から上級者向けに構成されているため、ここから始めるか最初から始めて、自分のペースで進むことができます。 これはレッスン3/4です。
「Rule of Three/Five」レッスンにはどのくらい時間がかかりますか？
ほとんどのCoddyKitレッスンは約5～10分かかります。各レッスンはコンパクトでインタラクティブなので、着実に進歩し、ウェブとアプリ全体で正確に前回の場所から再開できます。
このC++ Academyレッスンでコードを書いて実行できますか？
はい。すべてのC++ Academyレッスンに組み込みコードエディタが含まれているため、ブラウザでリアルコードを書いて実行し、即座のAIフィードバックを取得できます。ローカル設定は不要です。
このコースのすべてのレッスン
- RAII原則
- デストラクタとクリーンアップ
- Rule of Three/Five
- スコープガード