Как защитить объект от копирования в C++, какие есть способы

Что проверяют

Знаете ли вы, как запрет копирования взаимодействует с правилом пяти, и чем способ из C++11 лучше приёма из C++03. Следом спрашивают, что станет с перемещением, если удалить копирование, и почему член типа std::unique_ptr делает класс некопируемым.

Как отвечать

Назовите способы по порядку появления:

• = delete: Foo(const Foo&) = delete; и Foo& operator=(const Foo&) = delete;. Ошибка при компиляции, в том числе внутри класса и у друзей. Удалённые функции принято объявлять public, тогда компилятор пишет «функция удалена», а не «функция недоступна»;
• приватные объявления без определения: приём до C++11. Внешний код получает ошибку доступа, а члены и друзья класса только ошибку линковки;
• базовый класс: boost::noncopyable или свой аналог, сегодня его заменяют две строки с = delete;
• некопируемый член: если в классе есть std::unique_ptr, std::mutex или std::thread, неявные копирующие операции определяются как удалённые. Это правило нуля: класс ничего не объявляет, но копировать его нельзя. С unique_ptr перемещение продолжает работать, с std::mutex класс не перемещается вовсе.

Главная тонкость: если вы объявили копирующий конструктор, пусть даже как = delete, компилятор не генерирует неявные перемещающие операции. Rvalue попадает в удалённый копирующий конструктор, и класс перестаёт перемещаться. Для типа «только перемещение» нужно явно написать Foo(Foo&&) noexcept = default; и Foo& operator=(Foo&&) noexcept = default;.

Плюсом будет упомянуть C++17: гарантированный пропуск копирования позволяет вернуть из фабрики даже неперемещаемый объект через return Foo{...};.

Где спотыкаются

Удаляют только копирующий конструктор и забывают оператор присваивания. Неявный копирующий operator= при этом всё ещё генерируется (поведение устаревшее, но рабочее), и a = b; компилируется.

Удивляются, что после запрета копирования перестал компилироваться v.push_back(std::move(x)). Перемещающие операции просто не были объявлены.

Называют семантику перемещения способом защиты от копирования. Перемещение лишь даёт альтернативу и копирование само по себе не запрещает.