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我正在编写自己的弦乐课程，实际上只是为了学习和巩固一些知识。除了我想要一个使用带有 std::string 的移动语义的构造函数之外，我一切正常。

在我的构造函数中，我需要复制 std::string 数据指针和其他内容并将其清空，它需要保持为空但有效状态，而不删除字符串指向的数据，我该怎么做？

到目前为止我有这个

class String
{
private:
char* mpData;
unsigned int mLength;
public:
String( std::string&& str)
    :mpData(nullptr), mLength(0)
    {
    // need to copy the memory pointer from std::string to this->mpData

    // need to null out the std::string memory pointer
    //str.clear();  // can't use clear because it deletes the memory
    }
~String()
{
delete[] mpData;
mLength = 0;
}
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3 回答 3

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没有办法做到这一点。的实现std::string是实现定义的。每个实现都是不同的。

此外，不能保证字符串将包含在动态分配的数组中。一些std::string实现执行小字符串优化，其中小字符串存储在std::string对象本身内部。

于 2012-07-28T04:19:30.220 回答
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下面的实现完成了所要求的，但有一定的风险。

关于这种方法的注意事项：

  • 它使用 std::string 来管理分配的内存。在我看来，像这样分层分配是一个好主意，因为它减少了单个类试图完成的事情的数量（但由于使用了指针，这个类仍然存在与编译器生成的副本相关的潜在错误操作）。

  • 我取消了该delete操作，因为该操作现在由allocation对象自动执行。

  • 如果用于修改底层数据，它将调用所谓的未定义行为。它是未定义的，如此处mpData所示，因为标准说它是未定义的。不过，我想知道，是否存在与现实世界的实现方式不同的行为——通过这种方式，这样的修改将是完全合法的。修改 via可能不会反映在对 的后续访问中，但根据此问题中的讨论，假设没有通过对象进行进一步更改，此类修改似乎不太可能导致不可预测的行为。const char * std::string::data()T * std::vector::data()data()allocationallocation

  • 它真的针对移动语义进行了优化吗？这可能是实现定义的。它还可能取决于传入字符串的实际值。正如我在另一个答案中所指出的，移动构造函数提供了一种优化机制——但它不能保证会发生优化。

class String
{
private:
char* mpData;
unsigned int mLength;
std::string allocation;
public:
String( std::string&& str)
    : mpData(const_cast<char*>(str.data())) // cast used to invoke UB
    , mLength(str.length())
    , allocation(std::move(str)) // this is where the magic happens
    {}
};
于 2012-09-23T00:39:36.827 回答
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我将问题解释为“我可以使移动构造函数产生正确的行为吗”而不是“我可以使移动构造函数以最佳方式快速运行”。

如果问题是严格的，“是否有一种可移植的方式从 std::string 窃取内部内存”，那么答案是“不，因为公共 API 中没有提供‘转移内存所有权’操作”。

以下对移动语义的解释的引用提供了对“移动构造函数”的一个很好的总结......

C++0x 引入了一种称为“右值引用”的新机制，除其他外，它允许我们通过函数重载检测右值参数。我们所要做的就是编写一个带有右值引用参数的构造函数。在该构造函数中，我们可以对源代码做任何我们想做的事情，只要我们让它处于某种有效状态。

根据这个描述，在我看来，您可以实现“移动语义”构造函数（或“移动构造函数”），而不必实际窃取内部数据缓冲区。一个示例实现：

String( std::string&& str)
    :mpData(new char[str.length()]), mLength(str.length())
    {
    for ( int i=0; i<mLength; i++ ) mpData[i] = str[i];
    }

据我了解，移动语义的意义在于，如果您愿意，您可以提高效率。由于传入的对象是瞬态的，因此不需要保留其内容——因此窃取它们是合法的，但不是强制性的。也许，如果您不转移某些基于堆的对象的所有权，那么实现这一点是没有意义的，但它似乎应该是合法的。也许它可以用作垫脚石——你可以尽可能多地窃取有用的东西，即使这不是全部内容。

顺便说一句，这里有一个密切相关的问题，其中正在构建相同类型的非标准字符串，并包括 std::string 的移动构造函数。然而，该类的内部结构有所不同，建议 std::string 可能具有对内部移动语义的内置支持（std::string -> std::string）。

于 2012-07-28T05:15:07.583 回答