移动语义和cv::Mat

Question

Opencv的文档中提到，目前没有移动构造函数，因此类似于cv::Mat A=std::move(some_other_cv_mat)这样的语句并没有太多意义。我的当前（并且是天真的）解决方案是从cv::Mat派生一个类，并实现以下移动构造函数：

namespace cv
{
    //matrix object derived from cv::Mat
    class Mvbl_Mat final: public Mat 
    {
        public:
          //constructors
          Mvbl_Mat(){};
          Mvbl_Mat(int rows, int cols, int type, const Scalar   &s):Mat(rows, cols, type, s){}
         //destructor
         ~Mvbl_Mat(){};

          //move constructor
          Mvbl_Mat(Mvbl_Mat && other) noexcept
          {   
              this->data=other.data;
              other.data=nullptr;
           } 
          //move assignment operator
          Mvbl_Mat & operator=(Mvbl_Mat && other)
          {   
              this->data=other.data;
              other.data=nullptr;
              return *this; 
          }   
     };

}

虽然目前这在我面临的有限问题上是行之有效的，但显然存在许多限制，解决方案远非理想。那么，模拟cv::Mat的移动语义的最佳方法是什么？

- Ash

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如果您提供移动构造函数/赋值运算符，为什么还要专门化？ - Holt

此外，对于cv::Mat来说，move意义不大，因为复制构造函数不会复制数据。而您的移动构造函数可能会破坏引用计数器。 - Holt

@Holt 您是正确的，没有必要进行专门化，这毫无意义。谢谢。 - Ash

@Holt 我不同意。即使是针对引用计数模型（如shared_ptr），move也非常有意义，甚至可以说更有意义。想象一下，你希望将一个Mat对象传递给一个函数，但在调用后自己不需要这个Mat对象了。如果没有move，你就必须一直保持对这个对象的引用（以及内存）直到函数返回。而有了move，你就有机会在这种情况下在函数内部重复使用内存。 - pwuertz

Answer 1

不需要这样做。 cv::Mat的复制构造函数实际上并没有复制数据。它只是创建了一个引用，所有对象共享相同的数据。

cv::Mat::Mat(const Mat & m)

这是一个为方便提供的重载成员函数。它与上面的函数唯一的区别在于接受的参数不同。

参数

m 赋给构建矩阵的数组（全部或部分）。这些构造函数不会复制任何数据。相反，指向m数据或其子数组的头文件被构建并与之关联。如果有引用计数器，则会增加引用计数器。因此，当您修改使用此类构造函数形成的矩阵时，也会修改m的相应元素。如果要拥有子数组的独立副本，请使用Mat :: clone()

- NathanOliver

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是的，但我想在那之后能够销毁旧对象。使用复制构造函数，如果我删除旧对象，数据就会丢失，不是吗？ - Ash

@Ash，“destroy”是什么意思？cv::Mat有一个引用计数，因此只有当没有cv::Mat拥有它时，数据才会被销毁。 - Holt

@Ash 你不应该这样做，因为它是引用计数的。这只会减少引用计数。它的工作方式类似于 std::shared_ptr。 - NathanOliver

像 shared_ptr 这样的好的引用计数模型是支持 move 语义的。如果没有 move，你无法将最后一个引用传递给函数，必须无谓地保留它（以及内存）直到函数返回。 - pwuertz

@Ash 你的意思是将Mat内容移动并从源中分离出来吗？ 也许这就是你要找的：`cv::Mat source = /*初始化*/ ;` `cv::Mat dest;` `cv::swap(source, dest);` - user1832484

Answer 2

从4.x版本开始，OpenCV提供了Mat(Mat &&m)和Mat & operator=(Mat&&m)。

如果您使用的是4.x之前的版本，建议查看modules/core/include/opencv2/core/mat.inl.hpp中定义的cv::Mat移动构造函数和移动赋值运算符实现，因为这比仅复制.data成员要复杂一些。

- Sdra