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C++移動(dòng)語義介紹與使用講解

更新時(shí)間：2022年09月01日 09:38:50 作者：憤怒的小黃鴨

首先，移動(dòng)語義和完美轉(zhuǎn)發(fā)這兩個(gè)概念是在C++的模板編程的基礎(chǔ)上，新增的特性，主要是配合模板來使用。本篇會(huì)從C++的值類型，到移動(dòng)拷貝與移動(dòng)賦值來理解移動(dòng)語義與完美轉(zhuǎn)發(fā)

引入移動(dòng)語義

為了能夠理解移動(dòng)語義的目的，我們先從整成的一個(gè)類進(jìn)行示范，示例如下：

class TestClass
{
public:
    TestClass(int s) :m_number(s) {
        cout << "constructor!\n";
    }
    ~TestClass() {
        cout << "destructor!\n";
    }
    // 拷貝構(gòu)造
    TestClass(const TestClass& that) :m_number(that.m_number) {
        cout << "copy constructor!\n";
    }
    // 賦值操作符
    TestClass& operator=(const TestClass& tc) {
        cout << "operator= is called\n";
        if (this == &tc)
            return *this;
        m_number = 0;
        m_number = tc.m_number;
        return *this;
    }
    int m_number;
};
TestClass tcFactory()
{
    TestClass tc(10);
    return tc;
}
int main()
{
    {
        TestClass tc = tcFactory();
    }
    return 0;
}

上面代碼的輸出結(jié)果如下：

constructor!
copy constructor!
destructor!
destructor!

可以看到進(jìn)行了一次構(gòu)造和一次拷貝構(gòu)造，拷貝構(gòu)造就發(fā)生在tc 接收tcFactory()返回值時(shí)。這幾產(chǎn)生了不必要的資源消耗，如果這里可以重用或者轉(zhuǎn)移return產(chǎn)生的臨時(shí)值(右值)是不是可以減少資源的消耗呢？C++正是使用轉(zhuǎn)移的方式來處理的，這個(gè)轉(zhuǎn)移就是移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)，也可以說是移動(dòng)語義，示例如下：

// 其他代碼不變，只增加移動(dòng)構(gòu)造與移動(dòng)賦值處理函數(shù)
// 移動(dòng)構(gòu)造
TestClass(TestClass&& rr):m_number(rr.m_number) {
    // 如果這里是指針的變量的話則可以避免指針重復(fù)釋放的問題
    rr.m_number = 0;
    cout << "move constructor!\n";
}
// 移動(dòng)賦值
TestClass& operator=(TestClass&& rr) {
    cout << "move operator= is called\n";
    if (this == &rr)
        return *this;
    // 此步驟相當(dāng)于對源指針的釋放
    m_number = 0;
    m_number = rr.m_number;
    return *this;
}

添加上述代碼后，輸出結(jié)果如下：

constructor!
move constructor!
destructor!
destructor!

此時(shí)第二次調(diào)用的就是移動(dòng)構(gòu)造，這樣可以直接使用右值，避免重新申請空間，調(diào)用兩次析構(gòu)是因?yàn)?，臨時(shí)對象是被延長了聲明周期，但最終也是要釋放的。

std::move

前面看到移動(dòng)構(gòu)造接收的是右值引用，那么在需要對左值進(jìn)行移動(dòng)語義的時(shí)候(進(jìn)行移動(dòng)語義后，此左值以后將失效)，那么就必須將左值轉(zhuǎn)換為右值。此時(shí)td::move就很好的完成了這件事情，示例如下：

int main()
{
    vector<int> v{ 1,2,3,4 };
    // 拷貝構(gòu)造
    vector<int> v1 = v;
    // 移動(dòng)構(gòu)造
    vector<int> v2 = std::move(v);
    cout << "v size():" << v.size() << "\n";
    cout << "v2 size():" << v2.size() << "\n";
    return 0;
}

上面輸出代碼為：

v size():0
v2 size():4

關(guān)于std::move注意的幾點(diǎn)：

std::move本質(zhì)上只是將傳入的參數(shù)轉(zhuǎn)換為一個(gè)右值，使用static_cast進(jìn)行轉(zhuǎn)換

std::move在進(jìn)行類型推導(dǎo)時(shí)會(huì)保留形參的const屬性，此時(shí)會(huì)造成一種使用失效的場景如下：

class TestClass
{
public:
	// 這么寫在 VS中也會(huì)提示 	C26478 不要對常量變量使用 std::move
    TestClass(const string& str) :m_str(std::move(str)) {
    }
    string m_str;
};
int main()
{
    string str = "sss";
    TestClass tc(str);
    cout << tc.m_str << "\n";
    // 此處應(yīng)該輸出空，但實(shí)際并非如此 , 兩個(gè)輸出都是 sss
    cout << str << "\n";
    return 0;
}

到此這篇關(guān)于C++移動(dòng)語義介紹與使用講解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)C++移動(dòng)語義內(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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