C++ 11 move constructor 何时调用？

时间：2014-09-24 19:39:38 阅读：1895 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

C++11支持移动语义。

一：为什么需要移动语义和什么是移动语义

我们先来看看C++11之前的复制过程。假设有下列代码：

vector<string> v1(1000000);//v1存放着100W个string,假设每个string长度为1000

vector<string> v2(v1);//使用v1初始化v2

vector和string类都使用动态内存分配，因此他们必须定义使用他们自己的new版本的复制构造函数。

复制构造函数vector<string>将使用new给1000W个string分配对象，而每个string 将使用new给每个string分配1000个字符的空间大小。接下来全部的都将从v1中逐个复制string到v2中，这里的工作量非常大，但是并没有问题。

但真的没有问题吗？有时候答案是否定的。例如，假设有一个函数，他返回一个vector<string>对象。

vector<string>copyVector(const vector<string> &v){

vector<string> temp;

//复制100W个string到temp

return temp;

}

接下来，以以下方式调用这个函数。

vector<string> v1(1000000);//v1存放着100W个string,假设每个string长度为1000

vector<string> v2=copyVector(v1);//使用v1初始化v2

构造v2的时候，编译器先利用v1构造生成了一个temp副本，然后将temp复制给一个临时对象，返回给v2,v2利用该临时对象，构造自己。

这将导致非常巨大的工作量！做了大量的无用功(将temp复制给一个临时对象，返回给v2,v2利用该临时对象，构造自己)。在这之后，temp这个临时的对象被删除了，返回的那个temp副本临时对象也被删除了，如果编译器能够将temp的所有权直接转移给v2不是更好吗？也就是说，不用将100W个string多次复制到新的地方，再删除原来的字符，而是直接保留字符，并将v2与之关联。这类似于计算机中文件的移动。实际文件还保留在原来的地方，而只是记录修改了，这种方法称之为移动语义。

移动语义避免了移动原始数据，而只是修改了记录。

要实现移动语义，必须让编译器知道什么时候需要复制，什么时候不需要复制。这就是右值引用发挥最大作用的地方。

二：如何实现移动语义

看一个简单的使用移动语义的例子。

1 #include <iostream>
2 using namespace std;
3 class A{
4     private:
5         int data;//data
6         int *pi;//point to data
7     public:
8         //禁止隐式转换
9         A(){
10         }
11         explicit A(int i):data(i){
12             cout<<"normal constuctor!"<<endl;
13             pi=&data;
14         }
15         A(const A &a){
16             data=a.data;
17             cout<<"copy constructor!"<<endl;
18             pi=&data;
19         }
20
21         A(A &&a){
22             cout<<"move constructor!"<<endl;
23             //直接移动a.pi到pi
24             pi=a.pi;
25             //修改源pi
26             a.pi=nullptr;
27             a.data=0;
28         }
29         //A(A &&a)=delete;
30         A operator+(const A &a){
31             A temp(data+a.data);
32             cout<<endl<<"operator+ called!show temp!"<<endl;
33             temp.show();
34             cout<<endl;
35             return temp;
36         }
37         void show()const{
38             cout<<"pi="<<pi<<"   data="<<data<<endl;
39         }
40 };
41
42 int main()
43 {
44     int i=99;
45     A a(10);
46     a.show();
47     A b(i);
48     b.show();
49     A c(b);
50     c.show();
51     A d(b+c);
52     cout<<"show d!"<<endl;
53     d.show();
54
55

56 }

运行截图：

bubuko.com,布布扣

看出来什么问题没有?

对,好像并没有调用移动构造函数!

但是有没有发现!temp和d的pi都是指向同一个地方那个?这是什么情况?

原来是因为GCC自带的右值语义!

也就是,编译器GCC会帮你自动优化!

不信请看下面例子!我们利用C++11的delete特性!

#include <iostream>
using namespace std;
class A{
private:
    int data;//data
    int *pi;//point to data
public:
    //禁止隐式转换
    A(){
    }
    explicit A(int i):data(i){
        cout<<"normal constuctor1!"<<endl;
        pi=&data;
    }
    A(const A &a){
        data=a.data;
        cout<<"copy constructor!"<<endl;
        pi=&data;
    }
    /*
    A(A &&a){
        cout<<"move constructor!"<<endl;
        //直接移动a.pi到pi
        pi=a.pi;
        //修改源pi
        a.pi=nullptr;
        a.data=0;
    }*/
    A(A &&a)=delete;
    A operator+(const A &a){
        A temp(data+a.data);
        cout<<endl<<"operator+ called!show temp!"<<endl;
        temp.show();
        cout<<endl;
        return temp;
    }
    void show()const{
        cout<<"pi="<<pi<<"   data="<<data<<endl;
    }
};
int main(){
    int i=99;
    A a(10);
    a.show();
    A b(i);
    b.show();
    A c(b);
    c.show();
    A d(b+c);
    cout<<"show d!"<<endl;
    d.show();


}

运行结果:

bubuko.com,布布扣