C++中拷贝构造函数私有/受保护的类能否使用返回值移动语义？

背后原理 #

这个问题是C03到C11的语法兼容性，以及移动构造的隐式生成规则共同导致的：

• 旧版C++规范里禁止类型拷贝的常规做法是把拷贝构造函数声明为private且不实现，你用到的CGAL Kd_tree用的就是这种写法。
• 按照C++标准，只要类自定义了拷贝构造函数（无论访问权限是什么），编译器都不会自动生成默认的移动构造函数和移动赋值运算符。
• 你返回局部对象tree时，编译器首先会尝试匹配移动构造，找不到移动构造就会回退到拷贝构造，而拷贝构造是私有成员，自然会触发编译报错。
• 哪怕实际编译时会触发*RVO（返回值优化）*省略掉拷贝/移动操作，语法层面仍然要求对应的构造函数是可访问的，所以哪怕优化后不需要调用，也过不了编译检查。

你当前可以使用的解决方法 #

• 方案1：用智能指针包装返回值，完全规避PointTree本身的拷贝/移动需求

#include <memory>

std::unique_ptr<PointTree> preparePointTree(const vector<PlyPoint>& pointCloud) {
  auto tree = std::make_unique<PointTree>();
  kd_tree::prepare<...>(pointCloud, *tree);
  return tree;
}

// 调用方式
auto tree = preparePointTree(pointCloud);

• 方案2：改用输出参数传递结果，写法虽然不够简洁但兼容性最高

void preparePointTree(const vector<PlyPoint>& pointCloud, PointTree& out_tree) {
  kd_tree::prepare<...>(pointCloud, out_tree);
}

// 调用方式
PointTree tree;
preparePointTree(pointCloud, tree);

• 方案3：如果你可以修改本地CGAL头文件，可以直接给Kd_tree添加public的移动构造，之后就可以按你原来的写法返回对象。

CGAL库侧的适配方案 #

CGAL只需要把原有禁止拷贝的写法，替换为C++11之后的标准写法，就可以同时实现禁止拷贝、支持移动的需求：

public:
  // 显式声明移动操作为默认实现，允许移动
  Kd_tree(Kd_tree&&) = default;
  Kd_tree& operator=(Kd_tree&&) = default;
  // 显式删除拷贝操作，禁止拷贝
  Kd_tree(const Kd_tree&) = delete;
  Kd_tree& operator=(const Kd_tree&) = delete;

替换原有private拷贝构造的写法后，用户侧的返回值写法就可以正常编译，不需要额外修改。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者nh2