C++移动语义澄清

Question

我有一个包含std::string的Text类。有一个名为SetText的方法，如下所示:

void Text::SetText( const std::string& str )
{
    m_str = str;
}

自从这个方法几乎总是被用作参数的右值，我考虑使用移动构造函数。我了解基本原理，但只限于此。因此我进行了测试，并得出结论：另一个类似方法会更好，一旦定义了移动构造函数和移动赋值操作符，就可以获得性能上的提升:

void Text::SetText( std::string&& str )
{
    m_str = move( str );
}

以下是我的问题：

• 它是否适用于std容器？它们提供移动构造函数和赋值吗？
• 当类中没有堆分配（我指的是完全没有堆分配，因此没有智能指针作为类成员）时，移动语义是否有用？

谢谢。

- Aulaulz

Answer 1

你的代码是正确的。但是首选的C++11方法如下：

void Text::SetText(std::string str)
{
    m_str = move(str);
}

那就是说，按值传递并从中移动。如果您传递rvalue，则会执行两个移动操作；如果您传递lvalue，则会执行一个复制和一个移动操作，其中后一种情况需要进行一次复制。

“标准库”为所有类提供了移动构造函数和移动赋值函数，其中可以比复制更有效地使用它们。

除了其他类型的资源外，如果类中没有堆分配（我指根本没有堆分配，因此没有智能指针作为类成员），则移动语义很有用。

如果对象的所有数据都直接存储在对象中，则必须对它们进行复制，并且没有其他工作可以通过移动来保存。

另请注意，如果将函数设置为内联，则编译器应该能够省略rvalue情况下的一个移动操作。除非也将“operator=”设置为内联，否则它将无法省略lvalue情况下的移动操作，因为它不允许将移动赋值替换为复制赋值。

- Jan Hudec

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你为什么不使用 std::swap(m_str, str) 呢？ - WhozCraig

提供一个 void Text::SetText( std::string&& str ) 的重载也是正确的。 - TNA

@TNA：是的，但你需要同时拥有 std::string && 和 std::string const & 两种重载，而且得到的好处并不多。 - Jan Hudec

@Aulaulz：如果你传递一个左值，那么就会有一个不可避免的副本。你可以在参数中进行操作（使用传值方式，需要额外的移动），也可以在赋值中进行操作（使用引用方式，需要两个重载），但是你无法避免它。 - Jan Hudec

@WhozCraig: 当实现对象的operator=时，使用std::swap。但是如果实现一个setter，使用std::swap不会更好，而在极少数情况下可能比移动赋值运算符更糟糕。 - Jan Hudec