GMock测试接口与Rule of 5的合规性及代码冗余疑问

问题描述 #

我定义了一个用于GMock测试的接口类：

class Turtle {
  ...
  virtual ~Turtle() {}
  ...
}

代码检查工具提示需遵循Rule of 3，于是我添加了：

Turtle() = default;
  Turtle(const Turtle& x) = default;
  Turtle& operator=(const Turtle& x) = default;

之后工具仍提示需添加移动构造函数和移动赋值运算符，我又补充了：

Turtle(Turtle&& x) = default;
  Turtle& operator=(Turtle&& x) = default;

这符合Rule of 5的要求，但每个继承该接口的类都需要重复添加虚析构及这5个默认特殊成员函数。我有两个疑问：

1. 我的实现方式是否正确？
2. 是否必须编写如此多的样板代码？

解答 #

1. 实现方式的正确性 #

你的实现是语法正确的，但从设计角度看，对于纯接口类（仅包含虚函数/纯虚函数、无非静态成员变量的类），这些显式声明的默认特殊成员函数其实没有实际执行逻辑——因为接口类本身无法实例化，所有拷贝、移动操作都是针对派生类的。

需要重点注意：虚析构的声明是必须的，这是为了保证通过基类指针/引用销毁派生类对象时，能正确调用派生类的析构函数，避免内存泄漏。而其他特殊成员函数的默认声明，更多是满足代码检查工具的规则要求，本身不会引入错误。

2. 避免样板代码的方案 #

不需要重复编写这些代码，有两种常用方案：

方案1：封装通用接口基类

创建一个通用的接口基类，把虚析构和所有默认特殊成员函数都封装进去，让所有业务接口类继承它：

// 通用接口基类，封装重复的样板代码
class BaseInterface {
protected:
    // 保护构造函数，禁止直接实例化基类
    BaseInterface() = default;
    virtual ~BaseInterface() = default;

    // 默认拷贝/移动操作
    BaseInterface(const BaseInterface&) = default;
    BaseInterface& operator=(const BaseInterface&) = default;
    BaseInterface(BaseInterface&&) = default;
    BaseInterface& operator=(BaseInterface&&) = default;
};

// 业务接口类只需专注于声明接口方法
class Turtle : public BaseInterface {
public:
    virtual void forward(int distance) = 0;
    virtual void turn(int degrees) = 0;
    // ...其他接口方法
};

这样所有派生的接口类都不需要重复编写那些样板代码，只需要定义自身的接口方法即可。

方案2：调整代码检查规则（若允许）

如果你的代码检查工具支持自定义规则，可以针对纯接口类放宽Rule of 3/5的要求——因为纯接口类无法实例化，其特殊成员函数的声明更多是形式上的，不会影响实际运行逻辑。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者fatdragon