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c++ - move 构造函数和静态数组

coder 2023-05-03 原文

我一直在探索 Move Constructors 的可能性在 C++ 中，我想知道在下面的示例中利用此功能的一些方法。考虑这段代码:

template<unsigned int N>
class Foo {
public:
    Foo() {
        for (int i = 0; i < N; ++i) _nums[i] = 0;
    }

    Foo(const Foo<N>& other) {
        for (int i = 0; i < N; ++i) _nums[i] = other._nums[i];
    }

    Foo(Foo<N>&& other) {
        // ??? How can we take advantage of move constructors here?
    }

    // ... other methods and members

    virtual ~Foo() { /* no action required */ }

private:
    int _nums[N];
};

Foo<5> bar() {
    Foo<5> result;
    // Do stuff with 'result'
    return result;
}

int main() {
    Foo<5> foo(bar());
    // ...
    return 0;
}

在上面的示例中，如果我们跟踪程序(使用 MSVC++ 2011)，我们会看到 Foo<N>::Foo(Foo<N>&&)在构造 foo 时调用，这是期望的行为。但是，如果我们没有 Foo<N>::Foo(Foo<N>&&) , Foo<N>::Foo(const Foo<N>&)将被调用，这将执行冗余复制操作。

我的问题是，正如代码中所述，对于这个使用静态分配的简单数组的特定示例，有没有办法利用 move 构造函数来避免这种冗余拷贝？

最佳答案

首先，有一种通用的建议说，如果你能提供帮助，你根本不应该编写任何复制/move 构造函数、赋值运算符或析构函数，而是撰写你的类高质量的组件反过来提供这些，允许默认生成的功能做正确的事。 (相反的意思是，如果你必须写其中任何一个，你可能必须写所有这些。)

所以问题归结为“哪个单一职责组件类可以利用 move 语义？”一般的答案是:任何管理资源的东西。关键是 move 构造函数/分配器只会将资源重新分配给新对象并使旧对象无效，从而避免(假定昂贵或不可能的)新分配和资源的深度复制。

最好的例子是管理动态内存的任何东西，其中 move 操作只是复制指针并将旧对象的指针设置为零(因此旧对象的析构函数什么都不做)。这是一个天真的例子:

class MySpace
{
  void * addr;
  std::size_t len;

public:
  explicit MySpace(std::size_t n) : addr(::operator new(n)), len(n) { }

  ~MySpace() { ::operator delete(addr); }

  MySpace(const MySpace & rhs) : addr(::operator new(rhs.len)), len(rhs.len)
  { /* copy memory */ }

  MySpace(MySpace && rhs) : addr(rhs.addr), len(rhs.len)
  { rhs.len = 0; rhs.addr = 0; }

  // ditto for assignment
};

关键是任何复制/move 构造函数都会对成员变量进行完整复制；只有当这些变量本身是句柄或指向资源的指针时，您才能避免复制资源，因为协议(protocol)认为 move 的对象不再被认为是有效的并且您可以自由地从中窃取。如果没有什么可偷的，那么搬家就没有好处了。

关于c++ - move 构造函数和静态数组，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/7885479/

amp43Foocodesectionc++c++11rvalue-referencemove-semanticsmove-constructor

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