右值与右值引用
不能修改的值就是右值,右值一般为临时变量。常见的右值有字面常量值,返回右值的表达式。
所谓右值引用就是必须绑定到右值的引用。我们通过&&来获得右值引用。
右值引用有一个重要的性质——只能绑定到一个将要销毁的对象。
因此,我们可以自由地将一个右值引用的资源“移动”到另一个对象中。
1 | void right_references() |
上述代码右值引用只能捕获右值,左值引用只能捕获左值。const 引用可以捕获右值。
左值更长久,右值是短暂的。
1 | void right_references() |
变量是左值,因此我们不能将一个右值引用直接绑定到一个变量上,即使这个变量是右值引用类型也不行。
move操作
可以通过move操作将一个左值转化为右值引用。
1 | void right_references() |
move调用告诉编译器:我们有一个左值,但我们希望像一个右值一样处理它。
我们必须认识到,调用move就意味着承诺:除了对rr1赋值或销毁它外,我们将不再使用它。
在调用move之后,我们不能对移后源对象的值做任何假设。
我们可以销毁一个移后源对象,也可以赋予它新值,但不能使用一个移后源对象的值。
移动构造函数
在一些场景,我们不仅需要使用拷贝构造函数,还需要移动构造函数,移动构造函数减少拷贝带来的开销。
类似拷贝构造函数,移动构造函数的第一个参数是该类类型的一个引用。
不同于拷贝构造函数的是,这个引用参数在移动构造函数中是一个右值引用。
与拷贝构造函数一样,任何额外的参数都必须有默认实参。
完善之前我们实现的strvec类,实现一个移动构造函数
1 | //移动构造函数 |
与拷贝构造函数不同,移动构造函数不分配任何新内存;它接管给定的StrVec中的内存。
在接管内存之后,它将给定对象中的指针都置为nullptr。
这样就完成了从给定对象的移动操作,此对象将继续存在。
最终,移后源对象会被销毁,意味着将在其上运行析构函数。
移动构造函数通常不会被标准库调用,因为移动构造函数可能抛出异常,导致移动过程中数据出现问题。
比如vector,我们调用push_back时,通常vector会利用拷贝构造函数完成数据的移动而不是利用移动构造函数。
这么做是为了保证移动的过程中出现异常后,清除新空间的数据,保留旧数据。
说白了就是怕vector调用push_back添加元素时扩容,将旧数据移动到新空间时崩溃造成旧数据丢失。
除非我们通过noexcept关键字通知标准库我们这个类的移动构造函数不会抛出异常,这样vector才会优先采用移动构造函数。
移动操作对移后源对象中留下的值没有任何要求。因此,我们的程序不应该依赖于移后源对象中的数据。
如果一个类定义了自己的拷贝构造函数、拷贝赋值运算符或者析构函数,编译器就不会为它合成移动构造函数和移动赋值运算符了。
如果没定义析构函数,则编译器不会为该类定义合成的移动构造函数,因为使用移动构造函数的前提时编译器知道怎么回收对象。
当一个类既有移动构造函数又有拷贝构造函数的时候,编译器会根据条件选择最合适的。
完善之前的strvec类,实现移动赋值运算符
1 | //移动赋值运算符 |
如果一个类有一个可用的拷贝构造函数而没有移动构造函数,则其对象是通过拷贝构造函数来“移动”的。
拷贝赋值运算符和移动赋值运算符的情况类似。
建议定义拷贝构造函数,拷贝赋值运算符以及析构函数后,在定义移动构造和移动赋值,交给编译器自动调用合理的赋值和构造函数。
之前实现过消息和文件夹的两个类,现在为Message类增加移动构造函数和移动赋值函数,在此之前先实现工具函数帮助我们将Message类的文件夹信息
移动给另一个Message类对象
1 | //将m的Folders交接给本类对象 |
接下来在主函数中调用如下函数。
1 | auto msg4 = new Message("msg4"); |
可以看到在调用move之后msg4输出的内容变为msg3,我们的移动操作是成功的。
总结
本文通过移动操作移动赋值实现了移动构造函数,以及其注意事项。
源码链接
https://gitee.com/secondtonone1/cpplearn
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