复制和交换习惯用语与移动操作之间的交互

Interaction between copy-and-swap idiom and move operations

提问人:Maestro 提问时间:2/12/2020 最后编辑:Maestro 更新时间:2/12/2020 访问量:84

问:

我正在尝试制作一个程序来实现“复制和交换”习语之间的交互,所以我编写了以下代码:move control operations

class PInt
{
public:
    PInt(int = 0);
    PInt(const PInt&);
    PInt(PInt&&) noexcept;
    PInt& operator=(PInt);
    ~PInt();

    int* getPtr()const;

private:
    int* ptr;
    friend void swap(PInt&, PInt&);
};

PInt::PInt(int x) : 
    ptr(new int(x))
{
    std::cout << "ctor\n";
}

PInt::PInt(const PInt& rhs) :
    ptr(new int(rhs.ptr ? *rhs.ptr : 0))
{
    std::cout << "copy-ctor\n";
}

PInt::PInt(PInt&& rhs) noexcept :
    ptr(rhs.ptr)
{
    std::cout << "move-ctor\n";
    rhs.ptr = nullptr; // putting rhs in a valid state
}


PInt& PInt::operator=(PInt rhs)
{
    std::cout << "copy-assignment operator\n";
    swap(*this, rhs);
    return *this;
}

PInt::~PInt()
{
    std::cout << "dtor\n";
    delete ptr;
}

void swap(PInt& lhs, PInt& rhs)
{
    std::cout << "swap(PInt&, PInt&\n";
    using std::swap;
    swap(lhs.ptr, rhs.ptr);
}

PInt gen_PInt(int x)
{
    return {x};
}

int main()
{
    PInt pi1(1), pi2(2);
    //pi1 = pi2; // 1
    //pi1 = PInt{}; // 2
    //pi1 = std::move(pi2); // 3
    pi1 = std::move(PInt{}); // 4


}
  • 对我来说一切都很好,所以我认为 copy-ctor是由 copy-asignment 运算符调用的,以初始化其参数(它按值获取),然后使用 swap。在“2”中,我是从 r 值分配的,因此我认为编译器应用了一些“复制省略”优化;在 copy-assignment 运算符中直接创建对象。1

  • 我不确定的是 3 和 4。所以这里是 3 和 4 的结果:

    取消注释第 3 行:

    ctor
    ctor
    move - ctor
    copy - assignment operator
    swap(PInt&, PInt &
    dtor
    dtor
    dtor
    

取消注释第 4 行:

    ctor
    ctor
    ctor
    move - ctor
    copy - assignment operator
    swap(PInt&, PInt &
    dtor
    dtor
    dtor
    dtor
  • 为什么 3 和 4 使用但 for 调用了 n 个额外的构造函数?std::move

** 哪个是有效的:定义一个按值或两个单独的版本获取的复制/移动分配运算符:复制分配和移动分配?因为每次调用的一个版本要么调用(额外调用)copy-ctor 要么调用 move-ctor 来初始化其参数?

C++ C++11 移动构造函数 复制和交换

评论

3赞 463035818_is_not_an_ai 2/12/2020
代码中没有。请提供与输出匹配的代码"Done!"
2赞 Remy Lebeau 2/12/2020
请注意,您的输出 ,但它实际上同时支持复制赋值和移动赋值,因为同时具有复制构造函数和移动构造函数。使用复制与移动的选择在调用站点处理,具体取决于分配的是左值还是右值。如果要区分,请定义单独的运算符:用于复制和移动operator=copy-assignment operatorPIntPInt& operator=(const PInt&)PInt& operator=(PInt&&)
0赞 Maestro 2/12/2020
@RemyLebeau:我的版本在定义单独的副本分配和移动分配时是否有效?
1赞 Remy Lebeau 2/12/2020
@Maestro它们差不多。我只在确实需要区分时才会提到这一点,例如出于日志记录目的,以便您可以记录复制与移动操作

答:

4赞 eerorika 2/12/2020 #1

为什么 3 和 4 使用 std::move,但 for 调用了 n 个额外的构造函数?

3 和 4 的“额外”(移动)构造函数是创建作为此处参数的对象:

PInt& PInt::operator=(PInt rhs)
                      ^^^^^^^^

4 的“额外”构造函数是创建这个临时的:

pi1 = std::move(PInt{}); // 4
                ^^^^^^

评论

0赞 Maestro 2/12/2020
我可以看到的是,如果我单独定义它们,那么移动赋值不会调用移动构造函数,因为它接受右值引用,而二的 one 则按值传递。问题:哪个更有效:复制/移动赋值运算符还是定义单独的运算符?
1赞 Remy Lebeau 2/12/2020
@Maestro移动语义是有效的。您的类非常轻量级,因此无论是实现单个 copy+move 赋值运算符,还是实现两个单独的复制/移动运算符并不重要。显然,在指令数量上,实现单独的运算符可以避免对临时对象的一组构造函数/析构函数调用,但开销非常小,以至于不会真正成为问题。更重要的是能够编写可以随时间推移维护的代码。PInt