C++2.0新特性(五)——<Rvalue_reference和move语义>

一、Rvalue_reference(右值引用)和move语义

1、左右值概念区分

  左值:表达式结束后依然存在的对象,我们也叫做变量;
  右值:表达式结束后就不存在的临时对象。

2、判断左值和右值

  能对表达式取地址的是左值,否则就是右值
  左值指的是既能够出现在等号左边也能出现在等号右边的变量(或表达式),右值指的则是只能出现在等号右边的变量(或表达式)。

3、move语义

  右值引用出现再c++03版本之后,它可以避免一些不必要的拷贝和临时对象,当赋值操作的右边是一个右值时,左值可以偷取右值里的资源,而不必去执行allocator(分配内存的动作),这就是move语义。

4、左右值举例分析

  • 左右值书写分析

  

   注意:虽然string和复数的举例推翻了左右值书写的准则,但是这是由于一些c++定义类型导致的,我们不要去管他,我们只要记住两点:1、临时对象就是一个右值;2、右值不要出现在等号左边

5、右值引用

   在c++11之前我们对一个函数返回值取地址是错误的,但是在新语法中,我们可以使用&&符号表示对右值取引用或者使用move函数将一个左值变为右值,相应的,我们也要为对应的元素对象实现一个move构造函数或者move赋值函数的重载版本(适用容器中操作元素时)。比如在做容器的在c++ 2.0之后,容器的插入动作都提供了一个insert的重载版本,专门适用这种新语法,如下所示:

   当编译器检测到我们insert的值是一个右值(move函数返回一个右值)或者右值引用(&&,临时对象都会被当成右值引用)时,会调用下面新增的这个重载函数,让它偷取这个右值的东西免去自身取构造内存的动作,因为插入动作会调用拷贝构造函数,如果插入的元素是一个基本类型而不需要额外提供什么,但是如果插入的是一个复杂类型,原本我们需要写一个拷贝构造函数,开辟一块内存一个个的赋值过去,但现在我们要提供一个move搬移构造就行了(比如像string(编译器已经实现)类,move构造函数只是将既有的内部字符数组赋予新对象就行了,此时相当于新对象指针和原对象指针指向同一个地方,要注意执行move后原对象的指针是个不确定状态,不能使用),所以任何非平凡的类(除了基本类型),都应该提供move构造和move assignment(赋值)函数:

  • 这里说一下move中的的概念,所谓偷就是借用之前的值,对于指针来说就是两个指针指向同一个地方,也就是说move语义就是指针的浅拷贝,为了指针的安全我们还要在偷完之后将原来的指针打断以禁止后续再使用这个值;
  • 右值经函数转交到下一个函数时会变成一个左值。

 

6、右值引用使用准则:

  使用右值的函数也不能返回局部变量

 

7、move类举例

  • move构造函数对接的是拷贝构造函数,下面将两个做对比,move做浅拷贝后,要将原来指针赋空(记住一定要将原来的指针赋空打断,因为容器在做插入操作时产生的临时对象生命周期结束后会调用析构函数释放指针内存,如果原来的指针没有赋空析构后容器里面已插入的指针就是悬空指针,引起崩溃,而前面指针赋空断开则不会有影响(对一个空指针delete操作相当于什么都不做)

  • 拷贝赋值对接move拷贝赋值函数

 8、有无move版本对容器的影响

  • Vector 插入元素时影响很大
  • 除vector以外的其他容器插入元素时影响都不大
  • deque的极端情况,比如每次都在buffer中间插入,会产生很多的拷贝动作,影响也大
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