C++移动语义（右值引用，移动构造函数，移动赋值函数）

在什么样的背景下提出来的？

在程序运行过程中，会产生大量临时对象，临时对象只在某一个表达式执行的过程中创建，执行完毕时，临时对象被马上销毁。本质上只是用来进行过度的，这种带来了资源拷贝上的不必要的浪费。特别是当对象包含大量数据时

移动语义通过引入移动构造函数和移动赋值运算符，可以避免不必要的深拷贝，大幅提高程序的性能。

需求

我们希望临时对象在拷贝时能直接转移到新对象中。

解决方案

C++11提出了右值引用

左值与右值的概念

左值：可以取地址

右值：不可以取地址。包括临时变量、临时对象（string("world")）、字面值常量。

左值引用与右值引用

左值引用：左值引用可以绑定到左值,但不能绑定到右值。

int &ref= a;
int &ref=10;//error

const左值引用：const左值引用既可以绑定到左值，也可以绑定到右值

const int &ref=a;
const int &ref=10;

 右值引用：右值引用可以绑定到右值，但不能绑定到左值

int &&ref=10
int &&ref=a;//error

类中增加2个函数

1，具有拷贝控制语义的函数

拷贝构造函数，赋值运算符函数

2，具有移动语义的函数

1）移动构造函数与移动赋值运算符函数，编译器不会自动提供，必须要手写

2）针对右值而言，移动构造函数优先于拷贝构造函数的执行

3）深拷贝—>浅拷贝

移动构造函数

class String
{
public:
    String()
    : _pstr(nullptr)
    {
        cout << "String()" << endl;
    }

    //针对于右值而言，移动构造函数优先于拷贝构造函数的执行
    //
    //移动构造函数,移动语义，
    //将String("world")申请的堆空间直接转移给s3的数据成员_pstr
    //String s3 = String("world")
    String(String &&rhs)
    : _pstr(rhs._pstr)
    {
        cout << "String(String &&)" << endl;
        rhs._pstr = nullptr;
    }

    ~String()
    {
        cout << "~String()" << endl;
        if(_pstr)
        {
            delete [] _pstr;
            _pstr = nullptr;
        }
    }

private:
    char *_pstr;
};

移动赋值运算符函数

#include <string.h>
#include <iostream>

using std::cout;
using std::endl;

class String
{
public:
    String()
    : _pstr(nullptr)
    {
        cout << "String()" << endl;
    }

    //赋值运算符函数
    String &operator=(const String &rhs)
    {
        cout << "String &operator=(const String &)" << endl;
        if(this != &rhs) //1、防止自复制
        {
            delete [] _pstr;//2、释放左操作数
            _pstr = nullptr;

            _pstr = new char[strlen(rhs._pstr) + 1]();//3、深拷贝
            strcpy(_pstr, rhs._pstr);
        }

        return *this;//4、返回*this
    }

    /* s2 = std::move(s2); */
    //移动赋值运算符函数
    //s2 = String("world")
    String &operator=(String &&rhs)
    {
        cout << "String &operator=(String &&)" << endl;
        if(this != &rhs) //1、防止自移动
        {
            delete [] _pstr;//2、释放左操作数
            _pstr = nullptr;

            _pstr = rhs._pstr;//3、浅拷贝
            rhs._pstr = nullptr;
        }

        return *this;//4、返回*this
    }

    ~String()
    {
        cout << "~String()" << endl;
        if(_pstr)
        {
            delete [] _pstr;
            _pstr = nullptr;
        }
    }

private:
    char *_pstr;
};

总结

左右值的概念，左值引用右值引用的概念。

拷贝构造函数与赋值运算符函数，编译器会自动提供；但是移动构造函数与移动赋值运算符函数，编译器不会自动提供，必须要手写。

将拷贝构造函数与赋值运算符函数称为具有拷贝控制语义的函数；将移动构造函数与移动赋值运算符函数称为具有移动语义的函数。

移动语义的函数优先于拷贝语义的函数。