在 C++ 中使用右值设置类变量的最有效方法是什么？

Question

我刚开始使用 c++11 右值。我看了一些教程，但没有找到答案。

设置类变量的最佳方式（最有效的方式）是什么？下面的代码是否正确？ （假设 std::string 已经定义了移动构造函数和赋值运算符）。

class StringWrapper
{
private:
    std::string str_;

public:
    StringWrapper() : str_("") {}

    void setString1(std::string&& str) {
      str_ = std::move(str);
    }

    void setString2(const std::string& str) {
      str_ = std::move(str);
    }

    // other possibility?
};

int main() {
    std::string myText("text");

    StringWrapper x1, x2;

    x1.setString?("text"); // I guess here should be setString1
    x2.setString?(myText); // I guess here should be setString2
}

我知道编译器可以优化我的代码和/或我可以使用重载函数。我只想知道什么是最好的方法。

Answer 1

Herb Sutter's advice 这个是从标准 C++98 方法入手的：

void setString(const std::string& str) {
  str_ = str;
}

如果您需要针对右值进行优化，请添加一个采用右值引用的重载：

void setString(std::string&& str) noexcept {
  str_ = std::move(str);
}

请注意，std::string 的大多数实现都使用小字符串优化，因此如果您的字符串很小，则无论如何移动都与副本相同，您不会获得任何好处。

使用按值传递然后移动（如 Adam Hunyadi 的回答）以避免编写多个重载是很诱人的。但 Herb 指出，它不会重复使用 str_ 的任何现有容量。如果您使用左值多次调用它，它将每次分配一个新字符串。如果您有 const std::string& 过载，那么它可以重用现有容量并避免分配。

如果你真的很聪明，你可以使用一个使用完美转发的模板化设置器，但要让它完全正确实际上是相当复杂的。

Answer 2

编译器设计者是聪明的人。使用晶莹剔透，因此可维护

void setString(const std::string& str) {
    str_ = str;
}

让编译器担心优化。很好，上面加糖。

更好的是，不要将代码伪装成封装。如果您打算提供这样的方法，那么为什么不简单地制作str_public？ （除非您打算在成员更改时对您的对象进行其他调整。）

最后，你为什么不喜欢std::string的默认构造函数呢？抛弃str_("")。

Answer 3

带有rvalue 引用的版本通常不会绑定到lvalue（在您的情况下为mytext），您必须移动它，因此构造对象两次，给您留下一个危险的对象。从右值构造时，const lvalue reference 应该更慢，因为它会再次做同样的事情：construct -> move -> move construct。

不过，编译器可能会优化开销。

您最好的选择实际上是：

void setString(std::string str) 
{
   str_ = std::move(str);
}

这里的编译器出人意料地保证推断出参数的类型，并为左值调用复制构造函数，为右值调用移动构造函数。

更新：

Chris Dew 指出，构造和移动分配字符串实际上比复制构造更昂贵。我现在确信使用const& 参数是更好的选择。 :D

Answer 4

您可能会使用模板化的setString 和转发引用：

class StringWrapper
{
private:
    std::string str_;

public:
    template<typename T>
    void setString(T&& str) {
        str_ = std::forward<T>(str);
    }
};