移動操作主要參考了cppreference 的這個說明,
優(yōu)化部分的主要的參考來自于stack overflow 的這篇文章

一、移動操作

1、移動操作有關(guān)的函數(shù)

和移動操作相關(guān)的類函數(shù)有兩個

移動構(gòu)造函數(shù)：

A(A&& rhs);

移動賦值運算符：

A& operator=(A&& rhs);

注意這兩個函數(shù)的參數(shù)類型都不是const，這也是C++默認(rèn)會生成的函數(shù)聲明。
移動構(gòu)造函數(shù)用于在構(gòu)造類型的時候使用：

A a1;

// 使用std::move強(qiáng)制進(jìn)行移動
A a2 = std::move(a1);
或
A a2(std::move(a1));

而移動賦值運算符就是在賦值的時候進(jìn)行移動：

A a1;
A a2;
a1 = std::move(a2); // 使用move進(jìn)行強(qiáng)制移動

2、何時自動聲明移動構(gòu)造函數(shù)和賦值移動構(gòu)造函數(shù)

隱式的移動構(gòu)造函數(shù)將會在可以被生成且滿足如下所有條件的情況下自動生成：

• 沒有用戶聲明的 復(fù)制構(gòu)造函數(shù)
• 沒有用戶聲明的 復(fù)制賦值運算符（即operator=(const A&)這類）
• 沒有用戶聲明的 移動賦值運算符（即operator=(A&&)這類）
• 沒有用戶聲明的 析構(gòu)函數(shù)
  

所謂可以被生成的意思是滿足以下所有條件：

• 類中沒有不能移動的非靜態(tài)成員
• 繼承時，基類可以被移動
• 繼承時，基類的構(gòu)造函數(shù)可以被訪問
  

而移動賦值運算符的產(chǎn)生條件也差不多，只不過將沒有聲明的 移動賦值構(gòu)造函數(shù)改成沒有用戶聲明 移動構(gòu)造函數(shù)即可。

總之，這兩個函數(shù)生成的條件就一句話：除了普通的構(gòu)造函數(shù)外（指默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)和帶其他參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)），不得聲明任何其他的構(gòu)造函數(shù)，operator=函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)。

3、何時自動移動

使用std::move是一種強(qiáng)制的，顯式的移動。但是C++很多時候為了效率會自動幫我們移動。主要的規(guī)則其實就是所有的右值都會進(jìn)行移動，如果不能移動，進(jìn)行拷貝。但是為了嚴(yán)謹(jǐn)，我們還是擺出cppreference上的規(guī)則：

• 初始化的時候使用std::move()：T a = std::move(b)或者T a(std::move(b));這種。這里要加上std::move()，不然會調(diào)用復(fù)制構(gòu)造函數(shù)。
• 函數(shù)實參傳遞的時候使用std::move() ：func(std::move(a))
• 函數(shù)返回時，如：
  

class A {};

A CreateA() {
 return A();
}

// call

A a = CreateA();

的時候，使用A()產(chǎn)生的變量會首先移動到CreateA()函數(shù)產(chǎn)生的返回值中，這個時候這個返回值是一個臨時變量（我們記為temp），接下來就是執(zhí)行這段代碼：A a = temp，然后temp是臨時變量， 會再次調(diào)用A的移動構(gòu)造函數(shù)給a變量。

前兩個是屬于顯式的移動，最后一種就是隱式移動。移動賦值運算符的規(guī)則也是一樣，只有等號右邊是臨時變量就會自動調(diào)用。

二、復(fù)制消除、RVO和NRVO

雖然C++對移動操作定義的很明確，但編譯器卻并不總是按照這個定義去做。因為編譯器中有三個重要的優(yōu)化經(jīng)常會減少拷貝，甚至是移動操作。

在GCC和Clang下可以添加-fno-elide-constructors選項來關(guān)閉這三種優(yōu)化。

1、復(fù)制消除

來看一看下面代碼：

class C {
public:
  C() {}
  C(const C&) { std::cout << "A copy was made.\n"; }
  C(C&& rhs) { std::cout << "A move was made.\n"; }

};

C f() {
  return C();
}

int main() {
  std::cout << "Hello World!\n";
  C obj = f();
}

這里建議在C++17標(biāo)準(zhǔn)下編譯，因為C++17起所有的復(fù)制消規(guī)則除被寫在語言規(guī)范內(nèi)，大部分編譯器應(yīng)該都會做這件事。我的Clang++ 12.0.5上的執(zhí)行結(jié)果僅僅是輸出了一行Hello World:

Hello World!

按照上面的規(guī)則，函數(shù)在返回的時候會進(jìn)行移動，也就是說在f()的調(diào)用內(nèi)，會先移動給臨時變量，然后臨時變量再移動給obj，但是這里什么都沒發(fā)生，沒有任何的移動和拷貝，obj就像憑空出現(xiàn)了一樣。

在C++17起，復(fù)制消除是強(qiáng)制執(zhí)行的，而C++11中是看編譯器心情。
在如下條件下會進(jìn)行復(fù)制消除：

• 在return語句中，return的值是和函數(shù)返回值類型一樣的右值。類型一樣是為了防止隱式轉(zhuǎn)換，否則會產(chǎn)生新的變量從而阻止移動，右值是因為C++自動移動只能對右值操作。
• 在變量初始化的時候，初始化表達(dá)式是右值。如:
  

class A{};

A f() { return A(); } // 這里是第一種情況，會自動復(fù)制消除

// call
A a = f(); // 這里函數(shù)返回值的臨時變量到a的過程中的移動也會被消除

這也就解釋了為什么上面的代碼沒有調(diào)用任何的拷貝，移動函數(shù)了。

2、RVO和NRVO

RVO是Return Value Optimization（返回值優(yōu)化）的簡寫，而NRVO是Named Return Value Optimization（命名返回值優(yōu)化）的簡寫。這兩個優(yōu)化是復(fù)制消除的常見形式。
通過他們的名字就可以看出，這是在函數(shù)返回的時候做的優(yōu)化。

RVO是指在函數(shù)返回一個臨時變量時的優(yōu)化，具體的優(yōu)化如下：

// 原本的函數(shù)
T CreateT(int value) {
 return T(value);
}

T a = CreateT(10);

// 優(yōu)化后的函數(shù)（偽代碼）：
void CreateT(T& v, int value) {
 v.T::T(value); // 直接在內(nèi)部進(jìn)行構(gòu)造
}

即通過將要接收函數(shù)返回值的對象以引用的形式放入函數(shù)內(nèi)部初始化，這樣就避免了一次移動/拷貝。

而NRVO則是更加寬泛的RVO。對于如下的代碼可以執(zhí)行NRVO：

T CreateT(int values) {
 T t(value);
 return t;
}

編譯器也會優(yōu)化成上面RVO優(yōu)化的樣子。

到此這篇關(guān)于C++移動操作,RVO和NRVO詳細(xì)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++移動操作,RVO和NRVO內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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