C++11之move语义

2018-04-13 本文已影响14人小pb

要理解c++11的move语义，就需要理解C++中的左值和右值和临时对象的概念。

左值与右值和临时对象的简单介绍:
简单的讲就是 = 左边的变量就是左值， = 号右边的值就是右值
更加深入一点讲就是：在多条代码中都可以使用，都是左值。右值是指临时的对象，它们只在当前的语句中有效。
举个例子：

     int i = 1； // i是左值, 1是右值
     int b =  i + 1;   // b是左值， (i+1) 会产生一个临时对象来接受 i+1的计算的结果，这个临时对象是右值，这个临时对象我们看不到，但是编译器会生成
    
     int fun( int&x ){
          int a = x+ 1;
          return a;
     } 
     x= fun(b);  //  这里注意， 要想将这个返回值a传递给左值的x，那么这里我们看不到的，但是编译器做的工作，他会用一个临时变量来存储这个 fun（b）的返回值。然后将这个临时变量赋值给 x;

总结一下：左值就是等号左边用于接受对象的变量，右值就是等号左边的的常量或者表达式计算出来的结果存放的临时对象。（这是自己的拙见，有不对的地方麻烦指正）。

move语义
只要了解了左右值，我们其实就已经理解了C++11的move语义了，首先 C++11提出move语义的初衷就是为了把这里临时变量变得我们可以用，从而减少在运行时有多次的构造和和析构的代价，从而提升性能。
举个例子：
```
    #include<cstring>
    #include<algorithm>
    class string {
       char*  data;
     public:
         string(const char*  p) {
             size_t size=strlen(p)+1;
             data=new char[size];
             memcpy(data,p,size);
         }
         ~string() {
              delete[] data;
          }
         string(const string& that)   {
             size_t size = strlen(that.data) + 1;
             data = new char[size];
             memcpy(data, that.data, size);
         }
    }
```
其实在每一个类构造的时候，编译器都会默认出来五个函数，构造函数，拷贝构造函数，析构函数，operator=(), operator&()。C++11后应该是六个，多个move拷贝函数。至于我们为什么要显示的写出来拷贝函数，这个由于对于必须自己管理内存的C++的开发人员，必须要要理解的深浅拷贝，不懂的话，请自行理解。

回到这个例子：

          string fun(const std::string& a , const std::string& b) {
                return Concat(a+b); 
          }
          string a("12345"); 
          string b("abcde");
           string c(fun(a, b));

这里对于此次调用，我们需要多分配出来一个临时对象来作为fun函数的返回值，这个临时对象会在main的堆栈里面，然后我们再次调用拷贝构造函数构造C对象，这里的临时对象会在调用完成后释放掉，这里临时对象多申请了一次内存，然后又被析构后释放。这是一次无用的操作。
所以为了节省时间，c++11就发明了move语义.
注意，我要将重点了：
这里由于这个临时对象是在maIn的堆栈创建作为右值，那么我们就可以进行如下的操作。

      string(string&& that)   // string&& is an rvalue reference to a string
       {
            data = that.data;
            that.data = nullptr;
       }

这样的话，我们直接把临时对象申请的内存的所有权直接交给新的对象。从而避免了C对象的申请内存的操作。

使用场景�:

  1. 函数返回值时。
        string a = std::move(fun());
  2.STL的容器的插入时。 
      std::vector<string> vec;
      vec->push_back(std::move(string()));

不过上面的场景，在编译器编译的时候，会进行优化，他们会调用move拷贝函数进行优化。我们这里只做一个概念上的理解即可。

END

C++11之move语义

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