原理介紹

前面的文章中有的涉及到了移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)或者移動(dòng)賦值運(yùn)算符，對(duì)于它們的形式有了一定的了解，但是對(duì)他們的核心作用以及為什么要引入這兩個(gè)東東，很多朋友還是一知半解。本文就是來解決這個(gè)問題的。

要理解這個(gè)問題繞不開右值引用，c++11之前的 版本中只有拷貝構(gòu)造函數(shù)，而拷貝構(gòu)造函數(shù)是一般會(huì)深拷貝，即會(huì)創(chuàng)建兩個(gè)完全一樣的對(duì)象，包括指針指向的區(qū)域都會(huì)進(jìn)行重新申請(qǐng)內(nèi)存和拷貝。這種情況下如果對(duì)象是一個(gè)大數(shù)組或占用資源多的對(duì)象，就會(huì)產(chǎn)生很大的內(nèi)存拷貝開銷。那么如何解決這個(gè)問題呢？

c+11版本引入了右值引用、移動(dòng)語義來解決這個(gè)問題。這里先說結(jié)論：通過移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)或移動(dòng)賦值運(yùn)算符產(chǎn)生的對(duì)象與元對(duì)象會(huì)產(chǎn)生一個(gè)資源的轉(zhuǎn)移。舉個(gè)形象的例子：小明手里有個(gè)籃球，小王手里沒有籃球，以前的拷貝構(gòu)造函數(shù)或者拷貝賦值運(yùn)算符重載的結(jié)果是小王會(huì)按照小明手里的籃球重新買一個(gè)；而移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)和移動(dòng)賦值運(yùn)算符重載實(shí)現(xiàn)則更像是小王把小明手里的籃球放到自己手里，而小明手里沒有了籃球。

從上面的例子可以看出移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)或移動(dòng)賦值運(yùn)算符的作用就是通過資源管理權(quán)轉(zhuǎn)移的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)象的構(gòu)造，使得可以減少內(nèi)存拷貝的開銷。

移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)的的參數(shù)一定是一個(gè)右值引用。

下面是一個(gè)給出一個(gè)移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)的典型的例子：

class MyClass
{
    std::string str;  //一個(gè)類成員
    int* ptr;  //一個(gè)指針成員

    public: 
        A(){}
        A(MyClass && a)::str(std::move(a.str))
        {
            
        }

        A operator=(MyClass&& a)  //移動(dòng)賦值運(yùn)算符重載
        {
            if(this != &a)
            {
                str = std:move(a.str); //這里因?yàn)閟tr::string類已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)構(gòu)造賦值運(yùn)算符，std::string作為一個(gè)類已經(jīng)支持了這個(gè)，所以可以這樣做，如果是
                ptr = a.ptr;  //需要自己去切換指針?biāo)赶虻膮^(qū)域
                a.ptr = nullptr;  
            }
        }

}

注意事項(xiàng)

1. 一個(gè)類的移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)或移動(dòng)賦值運(yùn)算符的實(shí)現(xiàn)是由類自己實(shí)現(xiàn)的
2. 如果要使用移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)或者移動(dòng)賦值運(yùn)算符，那么用戶必須顯式的定義移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)和移動(dòng)賦值運(yùn)算符的重載
3. 一些c++標(biāo)準(zhǔn)庫中提供的類很多都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)和移動(dòng)賦值運(yùn)算符的重載，例如std::string、stl容器類、智能指針(std::shared_ptr<T>、std::unique_ptr<T>)等
4. 用戶自己定義類在有需要的情況下需要在自定義的類中實(shí)現(xiàn)移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)和移動(dòng)賦值運(yùn)算符重載。
5. 移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)或移動(dòng)賦值運(yùn)算符重載實(shí)現(xiàn)基于右值引用，一定是以右值引用作為參數(shù)的

思考

移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)本質(zhì)是資源管理權(quán)的轉(zhuǎn)移，那如果跟std::shared_ptr<T>會(huì)發(fā)生什么？

• 請(qǐng)看下面的代碼：

class MyClass
{
    public:
        A(){
            std::cout<<"A的構(gòu)造函數(shù)"<<std::endl;
        }
        ~A(){
            std::cout<<"A的析構(gòu)函數(shù)"<<std::endl;
        }   
}

class Container
{
    private:
        std::shared_ptr<MyClass> ptr;
    public:
        Container(Container&& container):ptr(std::move(container.ptr))
        {
            std::cout<<"移動(dòng)構(gòu)造函數(shù)"<<std::endl;
        }
        Container operator=(Container&& container)
        {
            if(this != &container)  //這里不能少
            {        
                ptr = std::move(container.ptr); //這里也可以，因?yàn)閟td::shared_ptr內(nèi)部實(shí)習(xí)拿了移動(dòng)賦值運(yùn)算符
            }    
        }
}

shared_ptr 的移動(dòng)操作：

• 轉(zhuǎn)移資源所有權(quán)
• 源指針置空
• 保持引用計(jì)數(shù)不變
• 是線程安全和異常安全的

總結(jié)

以上為個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，希望能給大家一個(gè)參考，也希望大家多多支持腳本之家。

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