移动构造、移动赋值
C++11
新增了移动语义新特性,移动语义允许在不复制数据的情况下转移资源的所有权。在这之前,对象通过拷贝构造函数或拷贝赋值运算符进行传递,发生大量的数据复制,导致性能下降。
以常用的string对象为例,
#include <cstring>
#include <iostream>
class string {
public:
string(const char *p = nullptr) {
std::cout << "default ctor" << std::endl;
if (p != nullptr) {
_data = new char[strlen(p) + 1];
strcpy(_data, p);
} else {
_data = new char[1];
*_data = '\0';
}
}
~string() {
std::cout << "destructor" << std::endl;
delete[] _data;
_data = nullptr;
}
string(const string &str) {
std::cout << "copy ctor" << std::endl;
_data = new char[strlen(str._data) + 1];
strcpy(_data, str._data);
}
string &operator=(const string &str) {
std::cout << "copy assignment" << std::endl;
if (this == &str) {
return *this;
}
delete[] _data;
_data = new char[strlen(str._data) + 1];
strcpy(_data, str._data);
return *this;
}
string(string &&str) {
std::cout << "move ctor" << std::endl;
_data = str._data;
str._data = nullptr;
}
string &operator=(string &&str) {
std::cout << "move assignment" << std::endl;
if (this == &str)
return *this;
delete[] _data;
_data = str._data;
str._data = new char[1];
str._data[0] = '\0';
return *this;
}
const char *c_str() const { return _data; }
private:
char *_data;
};
string foo(const string &val) {
const char *str = val.c_str();
string tmp(str);
return tmp;
}
int main() {
string str1("hello");
string str2("world");
str2 = foo(str1);
std::cout << str2.c_str() << std::endl;
return 0;
}
如果没有移动语义,上面这段代码中会发生两次拷贝,
第一次是foo函数的返回,会发生一次拷贝构造main函数栈帧上的临时对象(开辟内存,拷贝数据),然后析构tmp(释放内存)。
第二次是str2的拷贝赋值,将main函数栈帧上的临时对象拷贝赋值给str2,又是开辟内存,拷贝数据,然后析构临时对象。
因此没有移动语义,对象的传递将会发生大量的拷贝,尤其是各种临时对象的返回以及临时对象的赋值运算重载。
在增加移动语义后,由tmp构造main函数栈帧临时对象时,不用开辟新的内存,而是直接把tmp中的char*
移动到临时对象中,这种资源的所有权转移,避免了内存的开辟释放,以及数据拷贝。同理,main函数栈帧临时对象赋值给str2时,也是直接转移char*
即可。
这便是移动语义的好处:减少不必要的内存开辟和释放以及数据拷贝。