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我创建了以下类来了解的行为std::sort：

class X {
public:
  X(int i) : i_(i) { }
  X(X&& rhs) noexcept : i_(std::move(rhs.i_)) { mc_++; }
  X& operator=(X&& rhs) noexcept {
    i_ = std::move(rhs.i_); ao_++; return *this;
  }
  void swap(X& rhs) noexcept { std::swap(i_, rhs.i_); sw_++; } 
  friend bool operator<(const X& lhs, const X& rhs) {
    return lhs.i_ < rhs.i_;
  }
  static void reset() { mc_ = ao_ = sw_ = 0; }
private:
  int i_;
  static size_t mc_, ao_, sw_; // function-call counters
};
// void swap(X& lhs, X& rhs) { lhs.swap(rhs); }

并运行以下基准代码：

int main() {
  std::vector<X> v;
  for (int i = 0; i < 1000000; i++) v.emplace_back(i);

  std::mt19937 g(0xa41bc9); // fixed seed to compare measurements
  std::shuffle(v.begin(), v.end(), g);

  X::reset();
  std::sort(std::begin(v), std::end(v));
}

在线 IDE 中的完整代码在这里：https ://wandbox.org/permlink/nbwRKptakgCSHK4f 。

特定函数的测量调用次数如下（全部带有-O2或/O2标志）：

   function:   move ctor    operator=        swap
  GCC 7.1.0:   5,007,335   11,700,048           0
clang 4.0.0:   4,932,061    9,973,899           0
 MSVC 19.11:   8,580,356   21,521,211           0

如果我取消注释该swap功能，情况会好转：

   function:   move ctor    operator=        swap
  GCC 7.1.0:     999,999    3,685,376   4,007,336
clang 4.0.0:      72,554      254,885   4,859,507
 MSVC 19.11:     906,593    6,173,685   7,673,763

但是，移动构造函数（加上析构函数）和移动赋值运算符的调用仍然很多。困扰我的是效率。例如，编译器可以内联swapand的调用，但我猜编译器可能不会“内联”（优化）对象的构造/销毁。operator=

为什么在排序中使用对象的构造/分配？就地排序（通常std::sort这样做）可以纯粹通过比较和交换操作来实现。

更新

我的假设是错误的。优化对象创建/销毁似乎完全合法，例如：

X temp = std::move(x1);  
x1 = std::move(x2);
x2 = std::move(temp);

因此，这样的代码可以像 custom 一样高效swap。在线示例：https ://godbolt.org/g/ud4u9U - 没有调用移动构造函数/赋值运算符，尽管这些并非微不足道，并且它们的功能已内联到main.

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std::sort()是一种混合算法。虽然普通的快速排序可以只swap()使用操作（来自std::partition()），但真正的排序方法很可能也使用插入、堆和/或合并排序。对于这些排序算法，通常更有效的方法是将对象移开（通过移动构造），将对象移入当前“洞”，最后将不合适的对象移开。只保留一个临时对象可能是合理的，但很可能该算法使用了一些函数并且保留临时对象有点不切实际（尽管我之前没有考虑过并且可能值得尝试）。

今年早些时候，我在意大利 C++ 会议上记录了我的快速排序演讲：它详细介绍了快速排序的细节。

结果是：如果要对对象进行排序，最好确保复制/移动构造、复制/移动分配、析构函数和swap()快速。我可以想象，保留一个临时对象可以减少构造和销毁的需要，但任务仍然存在。一个专门的破坏性动作也可能会提高性能，但我还没有尝试过。

于 2017-08-10T22:14:58.250 回答