这种“移动”语义的具体目的是什么?我知道如果您不通过引用传递副本,则副本是由非原始类型组成的,但是“移动”如何改变任何东西?为什么我们要“移动”数据?为什么不能把它保存在同一个地址而不是复制?如果发送到另一个地址,这不就是“复制和删除”吗?
简而言之,我并没有真正了解移动语义究竟实现了什么。
这种“移动”语义的具体目的是什么?我知道如果您不通过引用传递副本,则副本是由非原始类型组成的,但是“移动”如何改变任何东西?为什么我们要“移动”数据?为什么不能把它保存在同一个地址而不是复制?如果发送到另一个地址,这不就是“复制和删除”吗?
简而言之,我并没有真正了解移动语义究竟实现了什么。
移动语义结合了值传递和引用传递的优点。您静态分配类,因此您不必对它们的生命周期负责,并且可以将它们作为参数传递并轻松地从函数返回。另一方面,在通常对象被复制的情况下,它们被移动(仅复制它们的内部)。与复制相比,此操作的实现时间成本可能要低得多(因为您知道,将不再使用 rhs 对象)。
MyObj * f()
{
// Ok, but caller has to take care of
// freeing the result
return new MyObj();
}
MyObj f()
{
// Assuming, that MyObj does not have move-ctor
// This may be time-costly
MyObj result;
return result;
}
MyObj f()
{
// This is both fast and safe
MyObj result;
return std::move(result);
// Note, if MyObj implements a move-ctor,
// usually you don't have to call std::move.
}
为什么不能把它保存在同一个地址而不是复制
这实际上是移动语义通常所做的。它通常将资源(通常是内存,但可能是文件句柄等)保持在完全相同的状态,但它会更新对象中的引用。
想象两个向量,src
和dest
。该src
向量包含一大块分配在堆上的数据,并且dest
是空的。当src
移动到dest
所有发生的事情时,它dest
被更新为指向堆上的内存块,而src
被更新为指向任何dest
指向的东西,在这种情况下,什么都没有。
为什么这很有用?因为这意味着vector
可以确信只有一个向量会指向它分配的内存块。这意味着析构函数可以确保它清理已分配的内存。
这可以扩展到管理其他资源的对象,例如文件句柄。现在可以编写可以拥有文件句柄的对象。这些对象可以是可移动的,但不可复制。因为 STL 容器支持可移动对象,所以它们可以比在 C++03 中更容易地放入容器中。它们的文件句柄或其他资源,保证只有对它的引用,并且析构函数可以适当地关闭它。
我会用一个简单的向量代数例子来回答:
class Vector{
size_t dim_;
double *data_;
public:
Vector(const Vector &arg)
: dim_(arg.dim_)
, data_(new double[dim_])
{
std::copy_n(arg.data_, dim_, data_);
}
Vector(Vector &&arg)
: dim_(arg.dim_)
, data_(arg.data_)
{
arg.data_ = nullptr;
}
~Vector()
{
delete[] data_;
}
Vector& operator+= (const Vector &arg)
{
if (arg.dim_ != dim_) throw error;
for (size_t idx = 0; idx < dim_; ++idx) data_[idx] += arg.data_[idx];
return *this;
}
};
Vector operator+ (Vector a, const Vector &b)
{
a += b;
return a;
}
extern Vector v1, v2;
int main()
{
Vector v(v1 + v2);
}
加法按值返回一个新向量。由于它是一个 r 值,它将被移入,v
这意味着data_
不会发生潜在巨大数组的额外副本。