【C++11特性篇】探究【右值引用(移动语义)】是如何大大提高效率?——对比【拷贝构造&左值引用】

发布时间:2023年12月17日

前言

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主要内容含:
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一.【左值&左值引用】和【右值&右值引用】基础知识

  • 相关基础知识知识点在YY的这篇博客中有详细说明:传送门

二.普通传值返回

1)传值返回过程+编译器对【传值过程】的优化

  • 小结论:传值返回会导致 2次 拷贝构造(深拷贝),部分编译器会优化成 1次 拷贝构造(深拷贝)
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三.左值引用作为返回值/参数

1)左值引用的使用场景:

  1. 做参数
  2. 做返回值
  • 都能够提高效率 ————>因为减少了 拷贝
void func1(bit::string s)
{}
void func2(const bit::string& s)
{}
int main()
{
 bit::string s1("hello world");
 // func1和func2的调用我们可以看到左值引用做参数减少了拷贝,提高效率的使用场景和价值
 func1(s1);
 func2(s1);
 // string operator+=(char ch) 传值返回存在深拷贝
 // string& operator+=(char ch) 传左值引用没有拷贝提高了效率
 s1 += '!';
 return 0;
}

2)左值引用的缺陷:

  • 但是当函数返回对象是一个 局部变量,出了函数作用域就不存在了,就不能使用左值引用返回, 只能传值返回。

四.右值与移动语义(移动构造&移动赋值)对比【普通传值】

1)简述【移动构造】+ 结合代码演示

  • 移动构造本质是将参数右值的资源窃取过来,占为已有 ,那么就不用做深拷贝了
  • 所以它叫做移动构造,就是 窃取别人的资源来构造自己
  • 代码分析:
  • 在支持移动构造后,这个过程发生了 【拷贝构造+移动构造】
  1. 函数先是创建了一个临时对象,并且进行了【拷贝构造】(开一个绿色空间,把蓝色的内容进行复制)
  2. 后面在临时对象与ret之间进行了【移动构造】, 让ret1直接拿到绿色空间地址,临时对象指针指向空
  3. func()结束后,消除临时变量,消除临时对象,调用析构函数,而这时临时对象没有指向绿色空间,而是空;成功完成过程在这里插入图片描述

2)编译器对【连续 拷贝构造+移动构造】的优化——优化成1次移动构造

  • 在一些编译器中,会直接对这一【拷贝构造+移动构造】 的过程进行优化
  1. 把原本的str识别成右值(将亡值)
  2. 直接对str进行 移动构造 给ret1, 把str指针置空,func函数结束时其自然被 析构;成功完成过程
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3)简述【移动赋值】

  • 移动赋值的过程就是: 右值对象 赋值给目标对象,这时调用的是 移动构造
  • 本质还是移动构造

4)编译器对【拷贝构造+移动构造+移动赋值】的优化——优化成两次移动构造

  • 在一些编译器中,会直接对这一 【拷贝构造+移动构造+移动赋值】的过程进行优化
  • 过程1:完成一次【拷贝构造+移动构造】的优化,优化成 【移动构造】
  • 过程2:再对临时对象再次进行一次 【移动构造】赋给目标对象;其指针相应也置空
  • 一共完成 2次 移动构造
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5)C++11中,什么时候【拷贝构造】?什么时候【移动构造(右值引用)】?

  • 优先匹配原则, C++11中STL容器插入接口函数也增加了 右值引用 版本 ,如下图所示:
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  • 同时支持 【拷贝构造】和【移动构造】, 构成函数重载
  • 编译器自己会识别参数,找到最合适的最匹配的
void func(const int& r)
{
	cout << "void func(const int& r)" << endl;
}

void func(int&& r)
{
	cout << "void func(int&& r)" << endl;
}

int main()
{
	int a = 0;
	int b = 1;
	func(a);//走普通版本

	// 走更匹配的,有右值引用的重载,就会走右值引用版本
	func(a + b);

	return 0;
}

6)对比【移动构造】&【拷贝构造】

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文章来源:https://blog.csdn.net/YYDsis/article/details/135038502
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