部分 std::move 一个向量？或者如何在没有新内存分配的情况下拆分？答案

【问题标题】：Partially std::move a vector? Or how to split without new memory allocation?部分 std::move 一个向量？或者如何在没有新内存分配的情况下拆分？
【发布时间】：2017-08-19 10:33:17
【问题描述】：

当我们移动std::vector 时，我们只是窃取了它的内容。所以这段代码：

std::vector<MyClass> v{ std::move(tmpVec) };

不会分配新内存，不会调用MyClass的任何构造函数。

但是如果我想拆分一个临时向量怎么办？理论上，我可以像以前一样窃取内容并将其分发到新的向量中。在实践中我不能这样做。迄今为止我发现的最好的解决方案是使用来自<algorithm> 标头的std::move()。但是这里每个新向量都会调用operator new。此外，将为我们移动的每个元素调用移动构造函数（如果可用）。

我还能做什么（c++17 计数）？

【问题讨论】：

标签： c++11 move move-semantics

【解决方案1】：

理论上，我可以像以前一样窃取内容并将其分发到新的向量中。

不，你不能。

一个内存分配不能分成多个内存分配。至少，不是不进行多次内存分配，然后将元素从原始元素复制/移动到这些单独的片段中。

如果不将元素实际复制/移动到这些不同的内存缓冲区，则无法创建具有不同存储空间的单独 vectors。当然，您可以使用该 vector 的单独范围，并使用这些范围（迭代器/指针对、gsl::span 等）做任何可以做的事情。但是每个范围总是引用源 vector 最终拥有的元素；他们不能独立拥有vector 的子范围。

【讨论】：

理论上，我的意思是：向量基本上是一对指向内存开始和结束的指针。所以理论上，我们可以指定任何指针作为从这个范围到新向量的开始/结束，而无需分配。当然，旧的应该作废。我看不出我们不能这样做的原因（再次——理论上。因为神圣的标准没有提供这样做的方法）。
"一个内存分配不能分成多个内存分配。" - 这让我很困惑。为什么不呢？
@nikitablack：但是您正在创建的vector 会为自己分配内存。 vector的两个迭代器构造函数没有adopt给定内存；它分配自己的内存。
@nikitablack: "再次——理论上。因为神圣标准没有提供这样做的方法" 如果标准不允许，那么它不是有效的理论。如果你问vector能做什么，那么它首先要做的就是符合标准。否则，它不是vector。如果您要问vector like 类型可以做什么，那就是另一个问题了。答案仍然是“不”，但原因更复杂。
是的，你是对的。问题是我能做些什么来窃取一部分记忆。但现在我看到，即使我能做到，另一部分也应该被释放，这是不可能的。伤心，但是，我接受你的“No, you cannot”回答。谢谢。

【解决方案2】：

您可以编写一个span 类来存储两个指针，并且不拥有它们之间的数据。它可以有很多类似向量的操作。

它还应该支持将自身（无需分配）切片为子组件。

您可以编写一个具有这两个指针的shared_span 类，以及一个代表（可能共享的）底层缓冲区所有权的shared_ptr。它应该支持span 的操作，除了返回span 的函数（如without_front(std::size_t count=1)）应该返回shared_span（共享所有权）。

您可以轻松编写从vector 到shared_span 的移动构造函数。您甚至可以使用特殊分配器编写从shared_span 到vector 的函数，该分配器在增长之前不会分配。实现完全便携是非常困难的。

如果可能（我不确定），您可以使用std::vector，将其存储移动到shared_ptr<std::vector>，将其提供给分配器，构建两个使用该内存的std::vector<T, special_allocator>s，然后执行你想要的。

但是您可以将您对 vector 的请求替换为使用 shared_span 的代码。 shared_span 甚至可以在它使用的缓冲区之前/之后有一个额外“死”内存的概念，使其性能接近std::vector。

gsl 库中有一个您可以使用的跨度。我不知道有公开的shared_span。

【讨论】：