=声明与定义中的默认值

Question

我知道，而不是写作：

class A {
public:
    A(A&&) noexcept = default;
}；

最好写

class A {
public:
    A(A&&) noexcept;
}；

inline A::A(A&&) noexcept = default;

我听说的原因是：

1. 避免构造函数变成deleted。如果无法定义函数，编译器会报错。

2. 移动构造函数被声明为noexcept，即使某些成员字段的移动构造函数没有使用noexcept注解。

有人能详细解释一下这些差异背后的理论吗？

Answer 1

只有声明是用来描述类/方法的，所以在做的时候

class A {
public:
    A(A&&) noexcept;
}；

您甚至可以根据需要实现 A::A(A&&)（定义可以在不同的 TU 中）

当你实现它时：

A::A(A&&) noexcept = default;

编译器必须生成方法（它无法判断它是否被隐式删除，因为声明精确方法存在），如果不能，则提供诊断。

但是当你在类中声明它时：

class A {
public:
    A(A&&) noexcept = default;
}；

它是声明的“一部分”。所以它可能会被隐式删除（因为成员或基类）。

同样适用于noexcept。

将定义放在专用 TU 中的另一个优点是，所需依赖项的定义只能在该 TU 中，而不是在生成方法的每个地方。 （例如对 pimpl 习惯用法很有用）。

拆分定义和声明的一个缺点是该方法现在是“用户提供的”，这可能会影响特性，如 trivially_constructible/copyable/...

Answer 2

[dcl.fct.def.default]p3 涵盖了该行为，其中写道：

如果一个显式默认的函数用 noexcept 说明符声明，不会产生相同的 异常规范作为隐式声明（18.4），然后

(3.1) — 如果函数在其第一个声明中明确默认，则将其定义为已删除；

(3.2) — 否则，程序格式错误。

注意in C++20 的措辞变化，但这种情况下的intent is the same。我发现 C++17 的措辞更容易理解。

例如给出：

struct S {
      S( S&& ) noexcept(false) = default;
};

由于[except.spec]p7，移动构造函数被定义为删除：

类 X 的隐式声明构造函数，或默认没有 noexcept 说明符的构造函数 在它的第一个声明中，有一个潜在的抛出异常规范当且仅当以下任何一个 构造是潜在的抛出：

(7.1) — 在类 X 的构造函数的隐式定义中通过重载决议选择的构造函数 初始化一个可能构造的子对象，或

(7.2) — 这种初始化的子表达式，例如默认参数表达式，或者，

(7.3) — 对于默认构造函数，默认成员初始化器。

没有一种情况成立。

如果我们回到 [dcl.fct.def.default]p3，它会说否则程序是 格式错误的。格式错误的程序需要诊断，因此如果我们将第一个示例修改如下 (see it live)：

struct S {
   S( S&& ) noexcept(false) ;
private:
  int i;

};

S::S( S&&) noexcept(false) = default ;

它将产生一个诊断，例如：

error: function 'S::S(S&&)' defaulted on its redeclaration with an exception-specification that differs from the implicit exception-specification 'noexcept'
 S::S( S&&) noexcept(false) = default ;
 ^

注意clang bug related to this case，他们似乎没有关注Defect Report 1778。

您可能需要注意Declaring a function as defaulted after its first declaration，其中涵盖了一些优化/界面问题。