c++11以上的移动语义

一、左值和右值

在前面谈过左值和右值，这里不再谈。需要注意的是左值有引用，那么新的c++标准中，右值也是有引用的。在c++新标准中，细分了lvalue,rvalue,glvalue（泛左值）,prvalue(纯右值),xvalue（消亡值）。这些详细的说明可以参看一下c++11以上的标准文档。一般人都是以等号左右来区分左右值，其实这是不完全准确的。其实无法取地址的即为右值。不要迷惑的是，右值引用也是左值。

二、移动语义

移动语义和右值是密不可分的，这也是c++不断的引入右值来处理一些问题的原因。大家都知道在std::vector向量的插入操作过程中，需要不断的进行临时变量的复制和销毁，这对于c++编程人员来说，是不可忍受的（当然，指的是有些人）。能不能够做到这些临时对象的变量不再复制而是直接使用。这样既减少了内存复制的开销，又减小了释放对象的过程，一举多得，再好不过。
解决问题的方法有两类，一种是传统的使用输出参数，也就是说不使用返回值而是直接通过参数来传递结果；另外一种就是移动语义。
所谓移动语义，其实就是上面提到的把对象转移到指定的目标，而不是通过复制。它分为显示和隐式两种。显示的移动一个对象可以使用std::move这个函数来实现；而隐式的可以使用移动构造函数、移动赋值操作符等来实现。移动语义的出现，可以说对c++的操作运算有一个补全和提高效率的作用，而这也恰恰是c++的优势，也就是说，在优势上，更加具有了优势。
std::unique_ptr是c++11中的一个只能移动不能复制的类型，如果写过条件变量的锁操作的程序员可能印象会比较深刻。移动后的对象，原操作就不能再使用了，否则可能会引起不可知的后果（可能是崩溃）。一般在编写移动成员时，建议增加noexcept关键字，这个很重要。
在c++的传统面试题中，有一个拷贝构造函数的编写，其中使用“复制交换”可以提高效率，那么同样也可以使用“移动交换”，既可以提高效率又可以减少开销。

三、实例

说多少不如看一个例子更明白：

#include <string>
#include <iostream>
#include <utility>
 
struct A
{
    std::string s;
    A() : s("test") { }
    A(const A& o) : s(o.s) { std::cout << "move failed!\n"; }
    A(A&& o) : s(std::move(o.s)) { }
    A& operator=(const A& other)
    {
         s = other.s;
         std::cout << "copy assigned\n";
         return *this;
    }
    A& operator=(A&& other)
    {
         s = std::move(other.s);
         std::cout << "move assigned\n";
         return *this;
    }
};
 
A f(A a) { return a; }
 
struct B : A
{
     std::string s2; 
     int n;
     // implicit move assignment operator B& B::operator=(B&&)
     // calls A's move assignment operator
     // calls s2's move assignment operator
     // and makes a bitwise copy of n
};
 
struct C : B
{
    ~C() { } // destructor prevents implicit move assignment
};
 
struct D : B
{
    D() { }
    ~D() { } // destructor would prevent implicit move assignment
    D& operator=(D&&) = default; // force a move assignment anyway 
};
 
int main()
{
    A a1, a2;
    std::cout << "Trying to move-assign A from rvalue temporary\n";
    a1 = f(A()); // move-assignment from rvalue temporary
    std::cout << "Trying to move-assign A from xvalue\n";
    a2 = std::move(a1); // move-assignment from xvalue
 
    std::cout << "Trying to move-assign B\n";
    B b1, b2;
    std::cout << "Before move, b1.s = \"" << b1.s << "\"\n";
    b2 = std::move(b1); // calls implicit move assignment
    std::cout << "After move, b1.s = \"" << b1.s << "\"\n";
 
    std::cout << "Trying to move-assign C\n";
    C c1, c2;
    c2 = std::move(c1); // calls the copy assignment operator
 
    std::cout << "Trying to move-assign D\n";
    D d1, d2;
    d2 = std::move(d1);
}

这个例子还是比较全面的。看一下那个移动交换的：

template <typename T> 
Array<T>&Array<T>::operator=(Array && rhs) noexcept
{
  Array<T> moved(std::move(rhs));
  swap(moved);
  return *this;
}

• 这个例子出自《c++17入门经典》，里面有一个对比的例子，有兴趣可以下载看一看，很有说明力。
  大家可以好好的和复制交换比一比。

四、总结

vistual studio2022中，对c++20的支持很好（默认是c++14，下面有c++17、c++20和更新的c++23等），所以如果对Linux命令行有抵触的一些程序员，接触新的c++标准，建议使用这个。但对广大的老鸟儿们来说，在Linux上搞更新的c++才能体现自己的狂野的一面，“工欲善其事，必先利其器”，手段不同而已，不要过多纠结。
对于新标准，要勤学多用，特别在工程实践上，用得多了，自然就熟悉了，很自然就融于自己的思想过程，正所谓信手拈来，无一而不至其极！