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c++ - 为什么 `std::move` 命名为 `std::move` ?

coder 2023-04-24 原文

C++11 std::move(x)函数根本没有真正 move 任何东西。它只是对 r 值的转换。为什么这样做?这不是误导吗?

最佳答案

正确的是std::move(x)只是对右值的转换 - 更具体地说是对 xvalue, as opposed to a prvalue .并且拥有一个名为 move 的 Actor 阵容也是如此。有时会迷惑人。然而,这种命名的目的不是为了混淆,而是为了使您的代码更具可读性。

历史move可追溯到 the original move proposal in 2002 .本文首先介绍右值引用,然后展示如何编写更高效的std::swap :

template <class T>
void
swap(T& a, T& b)
{
    T tmp(static_cast<T&&>(a));
    a = static_cast<T&&>(b);
    b = static_cast<T&&>(tmp);
}

必须回想一下,在历史上的这一点上,“&&”可能意味着唯一的逻辑和。没有人熟悉右值引用,也不熟悉将左值转换为右值的含义(而不是像 static_cast<T>(t) 那样制作拷贝)。所以这段代码的读者自然会想到:

I know how swap is supposed to work (copy to temporary and then exchange the values), but what is the purpose of those ugly casts?!



另请注意 swap实际上只是各种排列修改算法的替代品。这个讨论比swap要大得多.

然后提案引入了替代 static_cast<T&&> 的语法糖。一些更具可读性的东西,传达的不是确切的内容,而是原因:
template <class T>
void
swap(T& a, T& b)
{
    T tmp(move(a));
    a = move(b);
    b = move(tmp);
}

move只是 static_cast<T&&> 的语法糖,现在代码对为什么这些强制转换在那里很有启发性:启用 move 语义!

人们必须明白,在历史背景下,此时很少有人真正理解右值和 move 语义之间的密切联系(尽管本文也试图解释这一点):

Move semantics will automatically come into play when given rvalue arguments. This is perfectly safe because moving resources from an rvalue can not be noticed by the rest of the program (nobody else has a reference to the rvalue in order to detect a difference).



如果当时swap而是这样呈现:
template <class T>
void
swap(T& a, T& b)
{
    T tmp(cast_to_rvalue(a));
    a = cast_to_rvalue(b);
    b = cast_to_rvalue(tmp);
}

然后人们会看着它说:

But why are you casting to rvalue?



要点:

照原样,使用 move ,从来没有人问过:

But why are you moving?



随着时间的推移和提案的改进,左值和右值的概念被改进为我们今天拥有的值(value)类别:



(图片无耻盗自 dirkgently)

所以今天,如果我们想要 swap准确地说它在做什么,而不是为什么,它应该看起来更像:
template <class T>
void
swap(T& a, T& b)
{
    T tmp(set_value_category_to_xvalue(a));
    a = set_value_category_to_xvalue(b);
    b = set_value_category_to_xvalue(tmp);
}

每个人都应该问自己的问题是,上面的代码是否比以下代码更具可读性:
template <class T>
void
swap(T& a, T& b)
{
    T tmp(move(a));
    a = move(b);
    b = move(tmp);
}

或者甚至是原始的:
template <class T>
void
swap(T& a, T& b)
{
    T tmp(static_cast<T&&>(a));
    a = static_cast<T&&>(b);
    b = static_cast<T&&>(tmp);
}

无论如何,熟练的 C++ 程序员应该知道在 move 的幕后。 ,没有什么比 Actor 更重要的了。和初学 C++ 程序员,至少有 move , 将被告知其意图是从 rhs 中 move ,而不是从 rhs 中复制,即使他们不完全了解这是如何完成的。

此外,如果程序员希望以其他名称使用此功能,std::move对这个功能没有垄断,并且在它的实现中没有涉及到不可移植的语言魔法。例如,如果想编码 set_value_category_to_xvalue ,并使用它来代替,这样做很简单:
template <class T>
inline
constexpr
typename std::remove_reference<T>::type&&
set_value_category_to_xvalue(T&& t) noexcept
{
    return static_cast<typename std::remove_reference<T>::type&&>(t);
}

在 C++14 中,它变得更加简洁:
template <class T>
inline
constexpr
auto&&
set_value_category_to_xvalue(T&& t) noexcept
{
    return static_cast<std::remove_reference_t<T>&&>(t);
}

因此,如果您愿意,请装饰您的 static_cast<T&&>但是,您认为最好,也许您最终会开发出新的最佳实践(C++ 不断发展)。

那么move有什么用在生成的目标代码方面做什么?

考虑这个 test :
void
test(int& i, int& j)
{
    i = j;
}

编译 clang++ -std=c++14 test.cpp -O3 -S ,这会产生这个目标代码:
__Z4testRiS_:                           ## @_Z4testRiS_
    .cfi_startproc
## BB#0:
    pushq   %rbp
Ltmp0:
    .cfi_def_cfa_offset 16
Ltmp1:
    .cfi_offset %rbp, -16
    movq    %rsp, %rbp
Ltmp2:
    .cfi_def_cfa_register %rbp
    movl    (%rsi), %eax
    movl    %eax, (%rdi)
    popq    %rbp
    retq
    .cfi_endproc

现在,如果测试更改为:
void
test(int& i, int& j)
{
    i = std::move(j);
}

目标代码完全没有变化。可以将这一结果概括为:对于微不足道的可 move 物体,std::move没有影响。

现在让我们看看这个例子:
struct X
{
    X& operator=(const X&);
};

void
test(X& i, X& j)
{
    i = j;
}

这会产生:
__Z4testR1XS0_:                         ## @_Z4testR1XS0_
    .cfi_startproc
## BB#0:
    pushq   %rbp
Ltmp0:
    .cfi_def_cfa_offset 16
Ltmp1:
    .cfi_offset %rbp, -16
    movq    %rsp, %rbp
Ltmp2:
    .cfi_def_cfa_register %rbp
    popq    %rbp
    jmp __ZN1XaSERKS_           ## TAILCALL
    .cfi_endproc

如果您运行 __ZN1XaSERKS_通过 c++filt它产生:X::operator=(X const&) .这里并不奇怪。现在,如果测试更改为:
void
test(X& i, X& j)
{
    i = std::move(j);
}

然后在生成的目标代码中仍然没有任何变化。 std::move除了投j什么也没做到右值,然后是右值 X绑定(bind)到 X 的复制赋值运算符.

现在让我们为 X 添加一个 move 赋值运算符:
struct X
{
    X& operator=(const X&);
    X& operator=(X&&);
};

现在目标代码确实发生了变化:
__Z4testR1XS0_:                         ## @_Z4testR1XS0_
    .cfi_startproc
## BB#0:
    pushq   %rbp
Ltmp0:
    .cfi_def_cfa_offset 16
Ltmp1:
    .cfi_offset %rbp, -16
    movq    %rsp, %rbp
Ltmp2:
    .cfi_def_cfa_register %rbp
    popq    %rbp
    jmp __ZN1XaSEOS_            ## TAILCALL
    .cfi_endproc

运行 __ZN1XaSEOS_通过 c++filt显示 X::operator=(X&&)正在被调用而不是 X::operator=(X const&) .

这就是 std::move 的全部内容!它在运行时完全消失。它唯一的影响是在编译时它可能会改变被调用的重载。

关于c++ - 为什么 `std::move` 命名为 `std::move` ?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/21358432/

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