C++ 11 move constructor 何时调用?

C++11支持移动语义。

一:为什么需要移动语义和什么是移动语义

我们先来看看C++11之前的复制过程。假设有下列代码:

vector<string> v1(1000000);//v1存放着100W个string,假设每个string长度为1000

vector<string> v2(v1);//使用v1初始化v2

vector和string类都使用动态内存分配,因此他们必须定义使用他们自己的new版本的复制构造函数。

复制构造函数vector<string>将使用new给1000W个string分配对象,而每个string 将使用new给每个string分配1000个字符的空间大小。接下来全部的都将从v1中逐个复制string到v2中,这里的工作量非常大,但是并没有问题。

但真的没有问题吗?有时候答案是否定的。例如,假设有一个函数,他返回一个vector<string>对象。

vector<string>copyVector(const vector<string> &v){

vector<string> temp;

//复制100W个string到temp

return temp;

}

接下来,以以下方式调用这个函数。

vector<string> v1(1000000);//v1存放着100W个string,假设每个string长度为1000

vector<string> v2=copyVector(v1);//使用v1初始化v2

构造v2的时候,编译器先利用v1构造生成了一个temp副本,然后将temp复制给一个临时对象,返回给v2,v2利用该临时对象,构造自己。

这将导致非常巨大的工作量!做了大量的无用功(将temp复制给一个临时对象,返回给v2,v2利用该临时对象,构造自己)。在这之后,temp这个临时的对象被删除了,返回的那个temp副本临时对象也被删除了,如果编译器能够将temp的所有权直接转移给v2不是更好吗?也就是说,不用将100W个string多次复制到新的地方,再删除原来的字符,而是直接保留字符,并将v2与之关联。这类似于计算机中文件的移动。实际文件还保留在原来的地方,而只是记录修改了,这种方法称之为移动语义。

移动语义避免了移动原始数据,而只是修改了记录。

要实现移动语义,必须让编译器知道什么时候需要复制,什么时候不需要复制。这就是右值引用发挥最大作用的地方。

二:如何实现移动语义

看一个简单的使用移动语义的例子。

1 #include <iostream>
 2 using namespace std;
 3 class A{
 4     private:
 5         int data;//data
 6         int *pi;//point to data
 7     public:  
 8         //禁止隐式转换
 9         A(){
10         }
11         explicit A(int i):data(i){
12             cout<<"normal constuctor!"<<endl;
13             pi=&data;
14         }
15         A(const A &a){
16             data=a.data;
17             cout<<"copy constructor!"<<endl;
18             pi=&data;
19         }
20 
21         A(A &&a){
22             cout<<"move constructor!"<<endl;
23             //直接移动a.pi到pi
24             pi=a.pi;
25             //修改源pi
26             a.pi=nullptr;
27             a.data=0;
28         }
29         //A(A &&a)=delete;
30         A operator+(const A &a){
31             A temp(data+a.data);
32             cout<<endl<<"operator+ called!show temp!"<<endl;
33             temp.show();
34             cout<<endl;
35             return temp;
36         }
37         void show()const{
38             cout<<"pi="<<pi<<"   data="<<data<<endl;
39         }
40 };
41 
42 int main()
43 {
44     int i=99;
45     A a(10);
46     a.show();
47     A b(i);
48     b.show();
49     A c(b);
50     c.show();
51     A d(b+c);
52     cout<<"show d!"<<endl;
53     d.show();
54 
55

56 }

运行截图:

看出来什么问题没有?

对,好像并没有调用移动构造函数!

但是有没有发现!temp和d的pi都是指向同一个地方那个?这是什么情况?

原来是因为GCC自带的右值语义!

也就是,编译器GCC会帮你自动优化!

不信请看下面例子!我们利用C++11的delete特性!

#include <iostream>  
using namespace std;  
class A{  
private:  
    int data;//data  
    int *pi;//point to data  
public:  
    //禁止隐式转换  
    A(){  
    }  
    explicit A(int i):data(i){  
        cout<<"normal constuctor1!"<<endl;    
        pi=&data;  
    }  
    A(const A &a){  
        data=a.data;  
        cout<<"copy constructor!"<<endl;  
        pi=&data;  
    }  
    /* 
    A(A &&a){ 
        cout<<"move constructor!"<<endl; 
        //直接移动a.pi到pi 
        pi=a.pi; 
        //修改源pi 
        a.pi=nullptr; 
        a.data=0; 
    }*/  
    A(A &&a)=delete;  
    A operator+(const A &a){  
        A temp(data+a.data);  
        cout<<endl<<"operator+ called!show temp!"<<endl;  
        temp.show();  
        cout<<endl;  
        return temp;  
    }  
    void show()const{  
        cout<<"pi="<<pi<<"   data="<<data<<endl;  
    }  
};  
int main(){  
    int i=99;  
    A a(10);  
    a.show();  
    A b(i);  
    b.show();  
    A c(b);  
    c.show();  
    A d(b+c);  
    cout<<"show d!"<<endl;  
    d.show();  
      
      
}

运行结果:

也就是说,在return temp;这一句上将要调用A(A&&)这个构造函数;

但是现在这个函数被我们显式删除了!

b+c也是一个右值!也是需要调用移动构造函数的!

因此上一个例子实际上是调用了移动语义的构造函数!

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那么微软的编译器呢?

时间: 2024-10-15 21:26:34

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(译)C++11中的Move语义和右值引用

郑重声明:本文是笔者网上翻译原文,部分有做添加说明,所有权归原文作者! 地址:http://www.cprogramming.com/c++11/rvalue-references-and-move-semantics-in-c++11.html C++一直致力于生成快速的程序.不幸的是,直到C++11之前,这里一直有一个降低C++程序速度的顽症:临时变量的创建.有时这些临时变量可以被编译器优化(例如返回值优化),但是这并不总是可行的,通常这会导致高昂的对象复制成本.我说的是怎么回事呢? 让我们

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PS: 通过引入接收右值的函数形参,可以通过接收右值来实现高效 C++ 11带来了move语义,可以有效的提高STL的效率,这篇文章写的非常好,可以参考,这里对原文进行翻译,加入我自己的理解 原文:http://www.cprogramming.com/c++11/rvalue-references-and-move-semantics-in-c++11.html 先看看这个例子: [cpp] view plaincopy #include <iostream> using namespace

[转载]如何在C++03中模拟C++11的右值引用std::move特性

本文摘自: http://adamcavendish.is-programmer.com/posts/38190.htm 引言 众所周知,C++11 的新特性中有一个非常重要的特性,那就是 rvalue reference,右值引用. 引入它的一个非常重要的原因是因为在 C++ 中,常常右值,通俗地讲"在等号右边的"临时变量或者临时对象,我们是无法得到它的修改权限的. 由于类的构造和析构机制,往往产生的临时变量或临时对象的拷贝构造及析构,会带来不少的时间.资源消耗. 也同样由于这样的限

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