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现在已经回答了:不要费心阅读这个问题,它有点冗长,可能不值得你花时间。我的代码中存在错误,这就是未调用移动构造函数的原因。检查答案以获取详细信息。请记住,RVO 和 NRVO(命名返回值优化)可能会导致调用未按预期发生。


我希望为这一行调用 move ctor,但调用的是 copy ctor:

Ding d3 = d1 + d2;

Ding 类有一个用户定义的 move ctor 和 operator+ 重载。我希望调用移动 ctor 的原因是 operator+ 返回一个临时对象,一个右值引用,因此可能会发生移动优化。

我在这里写的所有内容都可能是错误的,因为我是 C++ 初学者。这是代码:

// Copied and modified code from here: https://stackoverflow.com/a/3109981
#include <iostream>
#include <cstring>

struct Ding {
    char* data;

    Ding(const char* p) {
        std::cout << " ctor for: " << p << "\n";
        size_t size = strlen(p) + 1;
        data = new char[size];
        memcpy(data, p, size);
    }

    ~Ding() {
        std::cout << " dtor for: " << data << "\n";
        delete[] data;
    }

    Ding(const Ding& that) {
        std::cout << " copy for: " << that.data << "\n";
        size_t size = strlen(that.data) + 1;
        data = new char[size];
        memcpy(data, that.data, size);
    }

    Ding(Ding&& that) {
        std::cout << " MOVE for: " << that.data << "\n";
        data = that.data;
        that.data = nullptr;
    }

    Ding& operator=(Ding that) {
        std::cout << " assignment: " << that.data << "\n";
        std::swap(data, that.data);
        return *this;
    }

    Ding& operator+(const Ding that) const {
        std::cout << " plus for: " << that.data << "\n";
        size_t len_this = strlen(this->data);
        size_t len_that = strlen(that.data);
        char * tmp = new char[len_this + len_that + 1];
        memcpy( tmp,          this->data, len_this);
        memcpy(&tmp[len_this], that.data, len_that + 1);
        Ding * neu = new Ding(tmp);
        return *neu;
    }
};

void print(Ding d) {
    std::cout << "  (print): " << d.data << std::endl;
}

int main(void) {
    std::cout << "putting a Ding on the stack\n";
    Ding d1("jajaja");
    std::cout << "calling print routine\n";
    print(d1);
    std::cout << "putting a second Ding on the stack\n";
    Ding d2("nein");
//  std::cout << "calling print routine\n";
//  print(d2);
    std::cout << "Putting a third Ding on the stack, init from + op ...\n";
    std::cout << "... so expecting so see MOVE ctor used ...\n";
    Ding d3 = d1 + d2;
//  std::cout << "calling print routine\n";
//  print(d3);
    std::cout << "End of main, dtors being called ...\n";
}

VC2010 Express 和 MinGW (GCC 4.6) 的编译器调用(在 Win7 上)如下:

cl /nologo /W4 /EHsc /MD move-sem.cpp
g++ -std=c++0x move-sem.cpp -o move-gcc.exe

两个二进制文件产生相同的输出(程序结束时没有破坏顺序):

putting a Ding on the stack
 ctor for: jajaja
calling print routine
 copy for: jajaja
  (print): jajaja
 dtor for: jajaja
putting a second Ding on the stack
 ctor for: nein
Putting a third Ding on the stack, init from + op ...
... so expecting so see MOVE ctor used ...
 copy for: nein
 plus for: nein
 ctor for: jajajanein
 dtor for: nein
 copy for: jajajanein
End of main, dtors being called ...
 dtor for: jajajanein
 dtor for: nein
 dtor for: jajaja

回想一下这个长文本之后的问题:为什么不调用移动构造函数Ding d3 = d1 + d2;

我知道还有其他关于为什么没有调用移动 ctor 的问题,但我无法将他们的答案映射到这个案例。

更新

根据 David Rodriguez 的评论,我将程序更改如下:

--- move-sem.cpp.orig   2012-03-17 17:00:56.901570900 +0100
+++ move-sem.cpp        2012-03-17 17:01:14.016549800 +0100
@@ -36,15 +36,14 @@
                return *this;
        }

-       Ding& operator+(const Ding that) const {
+       Ding operator+(const Ding that) const {
                std::cout << " plus for: " << that.data << "\n";
                size_t len_this = strlen(this->data);
                size_t len_that = strlen(that.data);
                char * tmp = new char[len_this + len_that + 1];
                memcpy( tmp,          this->data, len_this);
                memcpy(&tmp[len_this], that.data, len_that + 1);
-               Ding * neu = new Ding(tmp);
-               return *neu;
+               return tmp;
        }
 };

然后,我使用上面提到的编译器调用重新编译了程序,并得到了一个输出,其中copy for: jajajanein删除了一个副本 ( )。然后我尝试了以下行:

g++ -std=c++0x -fno-elide-constructors move-sem.cpp -o move-gcc.exe

还有塔塔!现在我看到了移动 ctor 在工作!...但是我认为现在还有另一个错误,该 new 的输出move-gcc.exe不再列出 dtor 调用:

putting a Ding on the stack
 ctor for: jajaja
calling print routine
 copy for: jajaja
  (print): jajaja
 dtor for: jajaja
putting a second Ding on the stack
 ctor for: nein
Putting a third Ding on the stack, init from + op ...
... so expecting so see MOVE ctor used ...
 copy for: nein
 plus for: nein
 ctor for: jajajanein
 MOVE for: jajajanein
 dtor for:

第二次更新

我用operator+以下(可能同样糟糕)代码替换了坏的:

Ding& operator+=(const Ding & rhs) {
    std::cout << " op+= for: " << data << " and " << rhs.data << "\n";
    size_t len_this = strlen(this->data);
    size_t len_that = strlen(rhs.data);
    char * buf = new char[len_this + len_that + 1];
    memcpy( buf,         this->data, len_this);
    memcpy(&buf[len_this], rhs.data, len_that + 1);
    delete[] data;
    data = buf;
    return *this;
}

Ding operator+(const Ding & rhs) const {
    Ding temp(*this);
    temp += rhs;
    return temp;
}

我还从析构函数中删除了以下行,它阻止了程序异常终止:

std::cout << " dtor for: " << data << "\n";

使用 MSVC 和g++ -std=c++0x -fno-elide-constructors.

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3 回答 3

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    Ding * neu = new Ding(tmp);
    return *neu;

这是错误的。您正在动态分配 aDing然后强制复制它。因为它Ding是动态分配的,所以你正在泄漏它,它的生命周期超出了 return 语句,编译器无法从中移动。请注意,您不会返回临时文件。

将其更改为:

    return Ding(tmp);

甚至:

    return tmp;

由于您的构造函数采用 aconst char*不是显式的,因此编译器将使用它来创建一个新Ding对象。在这两种情况下,临时的生命周期都不会超出return语句,编译器将移动.

(此答案假设您了解从返回对象到 的副本d3已被省略,如果这是您期望移动的地方,那么编译器会做得更好:完全避免该操作)。

编辑由于 DeadMG 编写了一个规范的表格,但它包含错误,我将跟进:

关于运算符重载有很多话要说,但一个常见的建议(我给出并遵循的那个)是实现operatorX=为成员函数(它是应用于左侧的操作),然后operator+按照自由函数实现前者。在 C++11 中,这将是:

class X {
   X& operator+=( X const & ); // we do not modify the rhs internally
};
X operator+( X lhs, X const & rhs ) {
  lhs += rhs;                  // reuse implementation
  return lhs;
}

需要注意的一些事情:operator+关于类型是对称的,因为它是一个自由函数。所有可能发生在右手边的隐式转换在 lhs 中也可用。在您的特定情况下,Ding可以隐式转换 from const char*,这意味着通过拥有一个自由函数operator+,您可以编写:

Ding d( "A" );
const char* str = "B";
d + d;     // no conversions
d + str;   // conversion on the right hand side
str + d;   // conversion on the left hand side

通过将其定义operator+=为公共成员函数,您需要编写一个单独的实现并且该实现可以被重用,因此您以一个成本获得两个运算符(以及三行微不足道的额外代码)。

按值参数和按值返回。如果参数是临时的,这使编译器能够省略对参数的副本。由于存在移动构造函数,因此也不会有任何内部副本,参数将被修改移动到返回对象。(这第二个副本不能省略)。

前段时间我在这里写了更多关于运算符重载的文章......它没有明确处理优化(移动),但那里还有其他帖子处理它的 C++03 版本。从那到 C++11 的特性,你应该能够填补空白。

于 2012-03-17T15:47:59.717 回答
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没有什么可以移动的。

你不能离开d1or d2,因为那样会毁掉它们。而且您不能移动 的返回值operator+,因为那是一个参考。

于 2012-03-17T15:48:51.790 回答
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您没有编写正确的加法运算符。规范形式是

Ding operator+(Ding other) const {
    other += this;
    return other; 
    // return std::move(other) if you're on MSVC 
    // which sometimes doesn't do this properly
}
Ding& operator+=(const Ding& other);

您的代码表现出许多问题,例如内存泄漏,这也是由于运算符重载不当造成的。

此外,不要忘记 RVO 和 NRVO 对预期输出的潜在影响。

于 2012-03-17T16:24:31.100 回答