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c++中引入了右值引用
和移动语义
,可以避免无谓的复制,提高程序性能。
看能不能对表达式取地址,如果能,则为左值,否则为右值。
而右值又分为将亡值和纯右值,而将亡值则是c++11
新增的和右值引用相关的表达式,这样的表达式通常时将要移动的对象、T&&
函数返回值、std::move()
函数的返回值等,
左值引用很好理解,就是我们平时用的引用,给左值变量取个别名;右值引用是给右值取个别名,而且这样它就变成一个左值了,可以对它取地址。c++11
中的右值引用使用的符号是&&
int&& a = 1; //实质上就是将不具名(匿名)变量取了个别名 int b = 1; int && c = b; //编译错误! 不能将一个左值复制给一个右值引用
左值引用只能绑定左值,右值引用只能绑定右值,如果绑定的不对,编译就会失败。但是,常量左值引用却是个奇葩,它可以算是一个“万能”的引用类型,它可以绑定非常量左值、常量左值、右值,而且在绑定右值的时候,常量左值引用还可以像右值引用一样将右值的生命期延长,缺点是,只能读不能改。
const int & a = 1; //常量左值引用绑定 右值, 不会报错
总结一下,其中T
是一个具体类型:
T&
, 只能绑定左值T&&
, 只能绑定右值const T&
, 既可以绑定左值又可以绑定右值总思想是:把资源所有权转移,这样就不用去重复开辟内存,减少内存开销。
// 拷贝构造函数 MyString(const MyString& str) { CCtor ++; m_data = new char[ strlen(str.m_data) + 1 ]; strcpy(m_data, str.m_data); } // 移动构造函数 MyString(MyString&& str) noexcept :m_data(str.m_data) { MCtor ++; str.m_data = nullptr; //不再指向之前的资源了 } // 拷贝赋值函数 =号重载 MyString& operator=(const MyString& str){ CAsgn ++; if (this == &str) // 避免自我赋值!! return *this; delete[] m_data; m_data = new char[ strlen(str.m_data) + 1 ]; strcpy(m_data, str.m_data); return *this; } // 移动赋值函数 =号重载 MyString& operator=(MyString&& str) noexcept{ MAsgn ++; if (this == &str) // 避免自我赋值!! return *this; delete[] m_data; m_data = str.m_data; str.m_data = nullptr; //不再指向之前的资源了 return *this; }
什么时候该使用noexcept?
使用noexcept表明函数或操作不会发生异常,会给编译器更大的优化空间。然而,并不是加上noexcept就能提高效率,步子迈大了也容易扯着蛋。
以下情形鼓励使用noexcept:
struct X { ~X() { }; }; int main() { X x; // This will not fire even in GCC 4.7.2 if the destructor is // explicitly marked as noexcept(true) static_assert(noexcept(x.~X()), "Ouch!"); }
最后强调一句,在不是以上情况或者没把握的情况下,不要轻易使用noexception。
对于一个左值,肯定是调用拷贝构造函数了,但是有些左值是局部变量,生命周期也很短,能不能也移动而不是拷贝呢?C++11
为了解决这个问题,提供了std::move()
方法来将左值转换为右值,从而方便应用移动语义。我觉得它其实就是告诉编译器,虽然我是一个左值,但是不要对我用拷贝构造函数,而是用移动构造函数吧。。。
c++11中
的所有容器都实现了move
语义,move
只是转移了资源的控制权,本质上是将左值强制转化为右值使用,以用于移动拷贝或赋值,避免对含有资源的对象发生无谓的拷贝。move
对于拥有如内存、文件句柄等资源的成员的对象有效,如果是一些基本类型,如int和char[10]数组等,如果使用move,仍会发生拷贝(因为没有对应的移动构造函数),所以说move
对含有资源的对象说更有意义。
template<typename T> void f( T&& param){ } f(10); //10是右值 int x = 10; // f(x); //x是左值
传递左值进去,就是左值引用,传递右值进去,就是右值引用。如它的名字,这种类型确实很"通用",下面要讲的完美转发,就利用了这个特性。
所谓转发,就是通过一个函数将参数继续转交给另一个函数进行处理,原参数可能是右值,可能是左值,如果还能继续保持参数的原有特征,那么它就是完美的。
c++中提供了一个std::forward()
模板函数解决这个问题。
对于map
和set
,可以使用emplace()
。基本上emplace_back()
对应push_bakc()
, emplce()
对应insert()
。
移动语义对swap()
函数的影响也很大,之前实现swap可能需要三次内存拷贝,而有了移动语义后,就可以实现高性能的交换函数了。
template <typename T> void swap(T& a, T& b) { T tmp(std::move(a)); a = std::move(b); b = std::move(tmp); }
有两种值类型,左值和右值。
有三种引用类型,左值引用、右值引用和通用引用。左值引用只能绑定左值,右值引用只能绑定右值,通用引用由初始化时绑定的值的类型确定。
左值和右值是独立于他们的类型的,右值引用可能是左值可能是右值,如果这个右值引用已经被命名了,他就是左值。
引用折叠规则:所有的右值引用叠加到右值引用上仍然是一个右值引用,其他引用折叠都为左值引用。当T&&
为模板参数时,输入左值,它将变成左值引用,输入右值则变成具名的右值应用。
移动语义可以减少无谓的内存拷贝,要想实现移动语义,需要实现移动构造函数和移动赋值函数。
std::move()
将一个左值转换成一个右值,强制使用移动拷贝和赋值函数,这个函数本身并没有对这个左值什么特殊操作。
std::forward()
和universal references
通用引用共同实现完美转发。
用empalce_back()
替换push_back()
增加性能。