三法则

三法则（英语：Rule of Three）以及五法则在C++里，它是一个以设计的基本原则而制定的定律。

规则

它的要求是，假如类有明显定义（英语：Declaration (computer programming)）下列其中一个成员函数，那么程序员必须写入其他两个成员函数到类内，也就是说下列三个成员函数缺一不可^{[注 1] [1]}。

• 析构函数
• 复制构造函数
• 赋值运算符 (C++)

上述三个函数是特别的成员函数（英语：Special member functions），假如程序员没有自行定义或宣告这三个函数，编译器会自动地建立他们并且编译到应用程序内。然而，如果程序员仅定义其中一个，其余两个函数仍然会由编译器自动产生，这种混杂的情况非常容易产生程序员难以预期的错误。三法则的存在，正是提醒程序员避免那样的陷阱。 三法则这个专有名词是由马歇尔·克来恩于1991年创立^{[注 2][2]}。

它的修正版本是，假如类有用到RAII，可以不必定义析构函数，也就是所谓的二大定律^{[注 3][3]}。 因为隐式生成的构造函数与赋值运算符可以很容易地复制类内所有的资料成员^[4]，当资料成员是指针类型时，指针地址会随着类而跟着被复制^{[注 4]}。要注意的是，直接地复制指针地址是一项非常危险的动作，所以只要类有封装指针类型的数据结构，或是类有封装外部引用的资料成员，例如指针类型的资料成员，程序员应该为此而定义显式的复制构造函数与赋值运算符^{[注 5]}。

五法则

C++11新增两个法则，称为五法则：^{[注 6]}

• 析构函数
• 复制构造函数
• 赋值运算符
• 移动构造函数^{[注 7]}
• 移动复制运算符^{[注 8]}

示例

C/C++ 源代码《计算方块体积》三法则示例

头文件 header.h	主函数 main.cpp
#ifndef _HEADER_H_ #define _HEADER_H_ // // 判斷是否為微軟編譯器 #ifndef _MSC_VER #undef NULL #define NULL 0 #endif // #include <iostream> #include <limits> // using std::cin; using std::cout; using std::endl; // // 類別：方塊 class CCube { public: // 建構子 CCube(); // 含有參數的建構子 CCube(double length, double width, double height); // 三法則：解構子 ~CCube(); // 三法則：複製建構子 CCube(const CCube &sample); // 三法則：設定運算子 CCube& operator=(const CCube &sample); // 設定長寬高 void setLength(double length); void setWidth(double width); void setHeight(double height); // 取得長寬高 double getLength() const; double getWidth() const; double getHeight() const; // 計算體積 double getVolume() const; protected: private: // 長寬高 double m_Length; double m_Width; double m_Height; }; // void PAUSE(void); // #endif	#include"header.h" // // 判斷是否為微軟編譯器 #ifndef _MSC_VER int #else void #endif main(int argc, char* argv[]) { // 方塊零 CCube cube0(4.3, 5.2, 6.1); // 第一個方塊 { cout << "=== No.1 cube ===" << endl; CCube cube1 = cube0; cout << "Volume of cube = " << cube1.getVolume() << endl; } // 第二個方塊 { cout << "=== No.2 cube ===" << endl; CCube cube2; cube2 = cube0; cout << "Volume of cube = " << cube2.getVolume() << endl; } PAUSE(); return #ifndef _MSC_VER EXIT_SUCCESS #endif ; }
头文件实现 header.cpp
#include "header.h" // void PAUSE(void) { cin.clear(); cin.ignore(std::numeric_limits<std::streamsize>::max(), '\n'); cout << "press any key to continue..."; cin.get(); } CCube::CCube() { cout << "Constructor: CCube()" << endl; this->m_Length = 0.0; this->m_Width = 0.0; this->m_Height = 0.0; } CCube::CCube(double length, double width, double height) { cout << "Constructor: CCube(length, width, height)" << endl; this->m_Length = length; this->m_Width = width; this->m_Height = height; } CCube::~CCube() { cout << "Destructor: ~CCube()" << endl; this->m_Length = 0.0; this->m_Width = 0.0; this->m_Height = 0.0; } CCube::CCube(const CCube &sample) { cout << "Copy constructor: CCube(const CCube &sample)" << endl; // // 保護：禁止設值給自己 if (this != &sample) { this->m_Length = sample.m_Length; this->m_Width = sample.m_Width; this->m_Height = sample.m_Height; } } CCube& CCube::operator=(const CCube &sample) { cout << "Assignment operator: operator=(const CCube &sample)" << endl; // // 保護：禁止設值給自己 if (this != &sample) { this->m_Length = sample.m_Length; this->m_Width = sample.m_Width; this->m_Height = sample.m_Height; } return *this; } double CCube::getVolume() const { return (this->m_Length * this->m_Width * this->m_Height); }

注释

1. 三法则，英语：Rule of Three；三大定律，英语：the Law of The Big Three；大三律，英语：The Big Three
2. 马歇尔·克来恩，英语：Marshall Cline
3. 二大定律，英语：The Law of The Big Two
4. 隐式生成，英语：implicitly-generated，由编译器自动产生
5. 显式，英语：explicit，由程序员来编写清楚明确的定义
6. 五法则，英语：Rule of Five
7. 移动构造函数，英语：move constructor
8. 移动指定运算符，英语：move assignment operator