使用std :: vector移动和复制语义

时间:2013-10-10 09:10:47

标签: c++ c++11 constructor stdvector assignment-operator

如何控制使用哪个构造函数/赋值运算符将元素插入到std :: vector类中?我尝试通过delete我想避免使用的构造函数/赋值来完成它,如下所示

#include<iostream>
#include<vector>
using namespace std;

class copyer{
    double d;
public:
    //ban moving
    copyer(copyer&& c) = delete;
    copyer& operator=(copyer&& c) = delete;
    //copy construction
    copyer(const copyer& c){
        cout << "Copy constructor!" << endl;
        d = c.d;
    }
    copyer& copy(const copyer& c){
        cout << "Copy constructor!" << endl;
        d = c.d;
        return *this;
    }
    //Constructor
    copyer(double s) : d(s) { }
    double fn(){return d;}
};

class mover{
    double d;
public:
    //ban copying
    mover(const mover& c) = delete;
    mover& operator=(const mover& c) = delete;
    //move construction
    mover(mover&& c){
        cout << "Move constructor!" << endl;
        d = c.d;
    }
    mover& copy(mover&& c){
        cout << "Move constructor!" << endl;
        d = c.d;
        return *this;
    }
    //Constructor
    mover(double s) : d(s) { }
    double fn(){return d;}
};

template<class P> class ConstrTests{
    double d;
    size_t N;
    std::vector<P> object;
public:
    ConstrTests(double s, size_t n) : d(s) , N(n) {
        object.reserve(N);
        for(int i = 0; i<N; i++){
            object.push_back(P((double) i*d));
        }
    }
    void test(){
        int i = 0;
        while(i<N){
            cout << "Testing " <<i+1 << "th object: " << object.at(i).fn();
            i++;
        }
    }
};

编译运行时

size_t N = 10;
double d = 4.0;
ConstrTests<mover> Test1 = ConstrTests<mover>(d,N);
Test1.test();

我没有问题,但如果相反,我会尝试

size_t N = 10;
double d = 4.0;
ConstrTests<copyer> Test1 = ConstrTests<copyer>(d,N);
Test1.test();

我在编译时遇到错误,说明我正在尝试使用已删除的move构造函数。

2 个答案:

答案 0 :(得分:4)

如果您从copyer

中删除这些行
//ban moving
copyer(copyer&& c) = delete;
copyer& operator=(copyer&& c) = delete;

然后代码编译正常并按预期工作,即std::vector<copyer>使用复制构造函数,std::vector<mover>使用移动构造函数。

您已声明copyer的移动构造函数并将其定义为已删除。这意味着copyer::copyer(copyer&& c)参与了重载决策,但如果选择,代码就会形成错误。通话object.push_back(P((double) i*d));会触发此通话。

为什么删除上面的行修复了问题?

在旧的C ++ 98中,如果我们不声明复制构造函数,编译器会为我们声明并实现一个。在C ++ 11中,这个规则已经发生了一些变化。如果用户声明了移动构造函数,则编译器不会隐式定义复制构造函数。 (关于这个问题还有更多内容,但是对于这个讨论,这已经足够了。)类似地,如果我们不声明一个移动构造函数,编译器将隐式地为我们定义一个,除非我们声明(例如)一个副本-constructor。

现在,在删除上面的行之后,copyer会有一个用户声明的copy-constructor,而不是一个move-constructor。然后,你和编译器都不会声明一个move-constructor。在这种情况下,object.push_back(P((double) i*d));将触发对复制构造函数的调用。请注意,如果我们使用符合C ++ 98的编译器进行编译,那将会发生什么。在这种情况下,向后兼容性保持不变,旧代码不会中断。

答案 1 :(得分:1)

调用的版本由重载决策决定。如果你使用prvalue或xvalue调用push_back,它将使用move构造函数,假设你的移动构造函数是noexcept,如果不是,它仍然会使用复制构造函数,如果复制构造函数被删除,你就是强制使用你的投掷移动构造函数的向量,在这种情况下,向量不再提供强大的异常保证。 (即如果你的移动构造函数发生异常,你就破坏了向量的内容)。

一般的想法是,无论何时执行push_back,都可能需要重新分配,如果是这种情况,则必须使用move或copy构造函数将所有元素转移到新的内存块。使用移动构造函数通常很好,如果我们确定它不会抛出任何东西,因为在它的情况下,我们可能已经从原始向量中移动了一些对象,现在它已被破坏。移动它们不是一个替代方案,因为它可能会抛出。这就是你失去强大的异常保证的原因。

所以一般情况下,如果您希望通过复制构造函数调用它,请声明您的移动构造函数noexcept。 (在上面的示例中,如果复制构造函数抛出,则可以释放新内存,并重新抛出异常,并且向量仍然与push_back调用之前一样)。

因此,通常,您可以根据可用的构造函数以及参数的类型(lvalue vs prvalue / xvalue)来控制调用哪个。假设你的构造函数到位,你可能会通过调用push_back来控制它,使用std :: move on it的参数,如果可能的话,这会有效地将参数转换为xvalue。

请注意;无论我说什么push_back,一般也适用于插入。 注2:我所说的保证是,每当调用push_back时,我们都保证如果发生异常,则调用不会产生任何影响,这称为强异常保证,如果发生强异常保证,则无法提供。你得到的只是一个投掷移动构造函数。