C++11 移动语义行为特定问题

Question

我已经阅读了下面的文章，它对移动语义有了很好的了解：

Can someone please explain move semantics to me?

但我仍然无法理解以下有关移动语义的内容 -

1. 复制省略和 RVO 是否仍然适用于没有移动构造函数的类？

2. 即使我们的类没有移动构造函数，但 STL 容器却有。对于像

这样的操作

std::vector<MyClass> vt = CreateMyClassVector();

并执行排序等操作。为什么 STL 不能在内部利用移动语义在内部使用不需要移动构造函数的复制省略或 RVO 等操作来改进此类操作？

3。 在以下情况下，我们是否会从移动语义中受益 -

std::vector< int > vt1(1000000, 5); // Create and initialize 1 million entries with value 5

std::vector< int > vt2(std::move(vt1)); // move vt1 to vt2

由于整数是原始类型，移动整数元素不会提供任何优势。 或者在移动操作之后 vt2 只是指向堆中的 vt1 内存，并且 vt1 设置为空。实际发生了什么？如果是后者，那么即使第 2 点也认为我们的类可能不需要移动构造函数。

4。 当使用 std::move 左值调用 push_back() 时，例如：

    std::vector<MyClass> vt;

    for(int i=0; i<10; ++i)
    {
        vt.push_back(MyClass());
    }

    MyClass obj;

    vt.push_back(std::move(obj));

现在，由于向量具有连续的内存分配，并且 obj 在内存中的其他位置定义，移动语义如何将 obj 内存移动到向量 vt 连续内存区域，在这种情况下不移动内存与复制内存一样好，如何move 是否通过简单地移动指向堆不同区域中内存的指针来证明向量连续内存需求的合理性？

提前感谢您的解释！

[最初发布为Move semantics clarification，但现在由于上下文发生了一些变化，将其发布为新问题应尽快删除旧问题。]

Answer 1

复制省略和 RVO 是否仍然适用于没有移动构造函数的类？

是的，RVO 仍然起作用。实际上，编译器应该选择：

• RVO（如果可能）
• 移动构造（如果可能）
• 复制构造（最后的手段）

为什么 STL 不能在内部利用移动语义来在内部使用不需要移动构造函数的复制省略或 RVO 等操作来改进此类操作？

STL 容器是可移动的，与存储在其中的类型无关。但是，对容器in中的对象的操作需要对象的配合，因此sort（例如）只能在对象可移动的情况下移动对象。

在以下情况 [...] 因为整数是原始类型，我们是否会从移动语义中受益？

是的，您可以这样做，因为容器是可移动的，无论其内容如何。正如您所推断的，st2 将从st1 窃取内存。 st1 移动后的状态是不确定的，所以我不能保证它的存储会被取消。

当push_back() 在左值上使用std::move 调用时[会发生什么]？

调用左值类型的移动构造函数，通常这涉及将原件按位复制到目的地，然后将原件无效。

一般来说，移动构造函数的成本与sizeof(object)成正比；例如，无论std::string 有多少个字符，sizeof(std::string) 都是稳定的，因为实际上这些字符存储在堆上（至少当它们有足够数量时），因此只有 指针 到堆存储被移动（加上一些元数据）。

Answer 2

1. 是的。
2. 他们尽可能这样做。
3. 是的。 std::vector 有一个移动构造函数，可以避免复制所有元素。
4. 它仍然是连续的。

例如

struct MyClass
{         
     MyClass(MyClass&& other) 
         : xs(other.xs), size(other.size)
     {
          other.xs = nullptr;
     }

     MyClass(const MyClass& other) 
       : xs(new int[other.size]), size(other.size)
     { 
         memcpy(xs, other.xs, size);
     }

     ~MyClass() 
     {               
         delete[] xs;
     }

     int* xs;
     int size;
}

使用移动构造函数，只需将xs 和size 复制到向量中（用于连续内存），但是我们不需要像在复制构造函数中那样执行内存分配和memcpy。