移动构造函数的后置条件是什么？答案

【问题标题】：What is the post condition of a move constructor?移动构造函数的后置条件是什么？
【发布时间】：2014-12-22 03:13:01
【问题描述】：

考虑一个类：

class foo {
public:
  foo(foo &&rhs) { /* some code */ }
  ~foo() noexcept { /* code that does destruction of owning objects */ }
private:
  /* some non-trivial pointer graph like structure */
};

假设：

{
  foo &f = get_from_other_class();
  foo g = std::move(f);
  // some time later f goes our of scope or the owning object is destroyed.
}

在std::move(f) 执行后，哪些后置条件适用于f？

注意

我怀疑f 必须仍然是完全可破坏的（不会破坏g 的拥有内容），但我没有在C++11 标准中找到相应的引用。我正在浏览 12.8 复制和移动类对象。

【问题讨论】：

标签： c++ c++11 language-lawyer

【解决方案1】：

每个对象都必须是可破坏的，除非您只动态分配它。在“移出”之后，即其值绑定到右值引用（例如移动构造函数的第一个参数），对象仍然需要有效且可破坏，但通常它可以在“未指定”中状态，您根本不应该再查看该对象并让它超出范围或重新分配它。

某些类型提供了更强的保证，例如std::unique_ptr 承诺在移动构造时，它使移动对象处于等于nullptr 的状态。

右值和右值引用背后的一般思想是右值应该没有别名的对象，具体来说，当一个对象绑定到一个右值引用时，就没有该对象的其他别名。标准库对其公开的右值引用接口做出这些假设。

【讨论】：

这实际上是在哪里说明的？我主要找到对复制省略的参考。和标准中的默认实现。
所以从技术上讲，我可以在这个对象上调用一个新的展示位置，对吧？
@Alex：不完全是。该对象仍然有效并且需要被销毁。如果你想做placement-new，那么你首先必须调用析构函数。但是don't do that。只需分配给对象。
@Alex: [res.on.arguments]

【解决方案2】：

后置条件是您的移出对象处于未指定但有效的状态。正是如此：它是未指定的，这意味着它可以是你选择的任何东西（或库实现者），只要它是有效的。

【讨论】：

【解决方案3】：

在 std::move(f) 执行后，哪些后置条件适用于 f？

这在很大程度上取决于foo 的作者，但也受到对foo 提出要求的算法（标准或非标准）的限制。

许多算法将要求在其移出状态 foo 为 Destructible 并且可以分配一个新值。但这取决于使用foo 的上下文。

如果foo 与标准库组件一起使用，则要求由表 20 规定——MoveConstructible 要求：

rv的状态未指定[注意：rv必须仍然满足要求使用它的库组件。中列出的操作无论 rv 是否已移动，这些要求都必须按规定工作从与否。 ——尾注]

例如：假设您使用vector<foo> 调用std::sort。 std::sort 将需要 foo：Swappable、MoveConstructible、Destructible、MoveAssignable 和 LessThanComparable。

std::sort 对foo 提出这些要求foo 是否处于移出状态。

严格来说，如果与std::sort 一起使用，则在移出状态时不需要将foo 设为LessThanComparable。实现者比较移出的对象是没有意义的，因为它的值是未指定的。尽管如此，C++11 和 C++14 标准目前需要LessThanComparable。结果不需要是明智的，但如果执行则需要不崩溃。未来的标准可能会放宽这一要求，但谁知道呢。

因此，总而言之，foo 的作者可以说明允许对已移动的foo 进行哪些操作。

并且任何算法都可以说明它对所操作的类型的要求。

在foo 满足算法要求的交集处，代码有效。 C++ 标准不考虑特殊的移出状态。

【讨论】：

std::sort 在哪里要求被排序的类型是可破坏的？我找不到它。这让我很烦，因为 std::sort 要求类型是 MoveConstructible，但是 std::sort 如何使用移动构造函数，除非它最终可以销毁它构造的对象？
恕我直言，这方面的标准很薄弱。但历史上的理解是整个库规范不仅需要destructible，还需要nothrow_destructible。这方面的证据（没有明确的证明恕我直言）是eel.is/c++draft/res.on.functions#2.4

【解决方案4】：

表 20（第 17.6.3.1 节）定义了 MoveConstructible 要求：

+------------+--------------------------------- -----------------------------------------------+
|表达 |后置条件 |
+------------+------------------------------------ --------------------------------------------+
| T u = rv; | u 相当于构造前的 rv 值 |
| T(rv) | T(rv) 相当于构造前的 rv 值 |
+------------+------------------------------------ ----------------------------------------+

rv 的状态未指定 [注意：rv 必须仍然满足使用它的库组件的要求。这这些要求中列出的操作必须按规定工作 rv 是否已被移出。 — 尾注 ]

注释表明，根据@Kerrek 的回答，库组件可能有不同的要求。

【讨论】：

【解决方案5】：

移动的对象必须准备好让析构函数运行。

Per Stroustrup，C++ 编程语言，2014 年第 4 版

如果 x 被移出，x 将具有“一些移出状态”...

“对于最有趣的情况，容器，移出状态为“空”“...

我倾向于认为它类似于默认的初始化变量。

移动后内置类型的值不变。

default moved-from state 是默认析构函数和默认复制分配正常工作的地方。

其中一个定义是，如果析构函数运行，则以前由对象管理的任何资源将不再由对象管理；析构函数会不管它，或者不知道。我想这取决于实现/用户。

简而言之，您可以使用x 做任何您想做的正确事情，并且应该是正确的，就像使用新变量一样。

【讨论】：

【解决方案6】：

因为是move，所以在g = std::move(f);之后，f的语义内容应该是无效的，g是有效的。 move 只保留一个语义内容的有效副本。
“invalidate/validate”的语义依赖于类，比如f是字符串，应该设置长度为0，如果f是线程，应该设置为std::thread()。但是，具体行为取决于类的移动构造函数。
当然f 仍然是可破坏的。

【讨论】：

重点是：“f 应该失效”这个词是什么意思。