右值引用和移动语义

01 对象的移动(资源的转移)

为了支持移动操作,新标准引入了右值引用(右值:临时对象)
所谓的右值引用,就是必须绑定到右值的引用(需要窃取右值对象的资源,能够操作右值)

我们通过
&&来获取右值引用(给右值取一个别名),最大的特点就是只能绑定到一个将要销毁的对象
因此,我们可以将一个右值引用绑定的对象的资源 “移动” 到另一个对象中

移动操作背后的思想就是将左值的处理和右值的处理分离:

        拷贝操作(拷贝构造/拷贝赋值)  接收  左值

                Student s1;

                Student s2 = s1; // 左值 -----> 拷贝构造

                                            // s1是左值,只是在此次当做右值使用

                                            // 左值即可以当做左值使用,也可以当做右值使用

                                            // 右值只能当做右值使用

                =================================

                Student s1;

                Student s2;

                s2 = s1; // 左值 -----> 拷贝赋值(赋值运算符重载)

                              // s1是左值,只是在此次当做右值使用

        移动操作也分为:移动构造和移动赋值

        移动操作(移动构造/移动赋值)  接收  右值

                Student s1 = Student{"zhangsan", 25}; // 用来初始化的是右值,调用移动构造函数

                =================================

                Student s1;

                s1 = Student{"zhangsan", 25}; // 用来赋值的是右值,调用移动赋值函数(也是一种赋值运算符重载)

    
    移动构造和移动赋值接收非const 的右值引用参数,除了完成资源的移动,移动操作还必须确保移动后销毁“原对象”是安全的,而且,一旦资源移动完成,原对象必须不再拥有被移动了的资源

        

        由于移动操作“窃取”资源,通常不分配资源,因此通常不会抛出异常,对于不抛出异常的函数,在新标准中应该使用 noexcept 加以声明

        

        默认情况下(任何构造函数都不写的情况下),编译器会为一个类生成以下函数:

                一个默认的构造函数        X()

                一个拷贝构造函数           X(const X &)

                一个拷贝赋值函数           X & operator=(const X &)

                一个移动构造函数           X(X &&)

                一个移动赋值函数           X & operator=(X &&)

                一个析构函数                  ~X()

                

                如果写了移动函数,编译器就不会生成默认的拷贝操作

                        写了拷贝操作,编译器就不会生成默认的移动操作

                


 

### C++引用移动语义的概念及用法 #### 定义与区别 在C++中,左指的是具有持久存储的对象,可以通过名称访问。而则是临时对象或字面量,在表达式结束后即销毁。为了区分这两种不同的实体,C++引入了两种不同类型的引用:左引用(`T&`)引用(`T&&`)。引用允许绑定到即将消亡的资源,从而实现高效的资源转移。 #### 实现机制 当定义一个接受引用参数的函数时,意味着该函数期望接收的是一个临时对象或者是显式标记为可被“掠夺”的对象。这使得可以在不创建额外副本的情况下直接接管这些对象内部的数据成员,进而提高性能并减少不必要的内存分配开销[^2]。 #### `std::move()` 的作用 `std::move()` 是一种用于将某个变量转换成形式的标准库工具。它并不会真正改变原对象的状态,而是告诉编译器这个对象可以作为对待,以便触发相应的优化逻辑—比如调用类中的移动构造函数而不是复制构造函数。需要注意的是,虽然名为 “move”,但它本身并不执行任何实际的动作;真正的数据迁移发生在后续的操作过程中,取决于目标类型是否支持以及如何实现了对应的接口方法[^1]。 ```cpp #include <iostream> using namespace std; class MyClass { public: string data; // 默认拷贝构造函数 MyClass(const MyClass &other):data(other.data){ cout << "Copy constructor called." << endl; } // 移动构造函数 MyClass(MyClass &&tmp) noexcept : data(move(tmp.data)){ cout << "Move constructor called." << endl; } }; int main(){ MyClass obj{"example"}; MyClass movedObj = move(obj); } ``` 上述代码展示了自定义类 `MyClass` 如何利用移动语义来提升效率。当实例化第二个对象 `movedObj` 并使用 `std::move()` 将第一个对象传递给它的时候,会优先尝试调用带有引用形参版本的构造函数来进行初始化工作。如果一切顺利,则可以直接占有前者持有的字符串而不必再做一次完整的深拷贝操作[^4]。
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