移动语义和右值引用

移动构造

在现实中有很多这样的例子,我们将钱从一个账号转移到另一个账号,将手机SIM卡转移到另一台手机,将文件从一个位置剪切到另一个位置……移动构造可以减少不必要的复制,带来性能上的提升。

  • C++11标准中提供了一种新的构造方法——移动构造。

  • C++11之前,如果要将源对象的状态转移到目标对象只能通过复制。在某些情况下,我们没有必要复制对象——只需要移动它们。

  • C++11引入移动语义:

    • 源对象资源的控制权全部交给目标对象

  • 移动构造函数

问题与解决

  • 当临时对象在被复制后,就不再被利用了。我们完全可以把临时对象的资源直接移动,这样就避免了多余的复制操作。

移动语义和右值引用

移动构造

  • 什么时候该触发移动构造?

    • 有可被利用的临时对象

  • 移动构造函数:

class_name ( class_name && )

例:函数返回含有指针成员的对象(版本1)

  • 使用深层复制构造函数

返回时构造临时对象,动态分配将临时对象返回到主调函数,然后删除临时对象。

#include<iostream>

using namespace std;

class IntNum {

public:

IntNum(int x = 0) : xptr(new int(x)){ //构造函数

cout << "Calling constructor..." << endl;

}

IntNum(const IntNum & n) : xptr(new int(*n.xptr)){//复制构造函数

cout << "Calling copy constructor..." << endl;

};

~IntNum(){ //析构函数

delete xptr;

cout << "Destructing..." << endl;

}

int getInt() { return *xptr; }

private:

int *xptr;

};

//返回值为IntNum类对象

IntNum getNum() {

IntNum a;

return a;

}

int main() {

cout<<getNum().getInt()<<endl;

return 0;

}

运行结果:

Calling constructor...

Calling copy constructor...

Destructing...

0

Destructing...

例:函数返回含有指针成员的对象(版本2)

  • 使用移动构造函数

将要返回的局部对象转移到主调函数,省去了构造和删除临时对象的过程。

#include<iostream>

using namespace std;

class IntNum {

public:

IntNum(int x = 0) : xptr(new int(x)){ //构造函数

cout << "Calling constructor..." << endl;

}

IntNum(const IntNum & n) : xptr(new int(*n.xptr)){//复制构造函数

cout << "Calling copy constructor..." << endl;

注:

•&&是右值引用

•函数返回的临时变量是右值

}

 IntNum(IntNum && n): xptr( n.xptr){ //移动构造函数

 n.xptr = nullptr;

cout << "Calling move constructor..." << endl;

}

~IntNum(){ //析构函数

delete xptr;

cout << "Destructing..." << endl;

}

private:

int *xptr;

};

//返回值为IntNum类对象

IntNum getNum() {

IntNum a;

return a;

}

int main() {

cout << getNum().getInt() << endl; return 0;

}

运行结果:

Calling constructor...

Calling move constructor...

Destructing...

0

Destructing...