将对象作为函数参数时的移动语义

Question

我正在研究移动构造函数和移动赋值操作，并遇到了这个问题。首先是代码：

#include <iostream>
#include <utility>

class Foo {
    public:
        Foo() {}

        Foo(Foo&& other) {
            value = std::move(other.value);
            other.value = 1; //since it's int!
        }

        int value;

    private:
        Foo(const Foo& other);
};


void Bar(Foo&& x) {
    std::cout << "# " << x.value << std::endl;
}

int main() {
    Foo foo;
    foo.value = 5;

    Bar(std::move(foo));
    std::cout << foo.value << std::endl;

    return 0;
}

依我之见，当我使用：

Bar(std::move(foo));

在Bar函数中，程序应该使用移动构造函数将foo对象“移动”到创建的临时对象temp中。这样做会使foo对象的值等于零。不幸的是，似乎Bar函数中作为参数的对象是某种引用，因为它没有“移动”原始值，但使用Bar的参数可以更改它。

请问有人能向我解释一下为什么我在控制台上看到：

#5
5

而不是

#5
0 //this should be done by move constructor?

- RippeR

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请看这里：内置类型是否具有移动语义？ - davidhigh

如果你改为使用 void Bar(Foo x);，进行比较可能会更有教育意义。请注意保持内容准确无误，同时使其易于理解。 - aschepler

如果函数是 Bar(Foo&& x)，那么在 Bar 函数内部，它 完全相同 于函数是 Bar(Foo& x)。唯一的区别在于，在调用函数时可以绑定哪些类型的对象/引用。 - M.M

@davidhigh：是的，我已经看到了，如果你仔细阅读，你会知道它不是关于那个的...看看“value = std::move(other.value); other.value = 1; //since it's int!”代码... - RippeR

@MattMcNabb - 谢谢，这正是我想要的。我没有意识到 && 像普通引用一样工作（好吧，不完全是...），并且认为它应该构造对象（如果我现在考虑一下，这相当愚蠢）。 - RippeR

@RippeR：你说得对，我回答得有点快了。请看我的回答。 - davidhigh

Answer 1

一个右值引用实际上是（惊喜：）一个引用。

您可以从中移动，但 std::move 不会移动。

所以，如果您不从其中移动，实际上将在 rvalue 对象上操作（通过 rvalue 引用）。

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通常的模式是

void foo(X&& x)
{
    X mine(std::move(x));

    // x will not be affected anymore
}

然而，当你这样做时

void foo(X&& x)
{
    x.stuff();
    x.setBooDitty(42);
}

实际上，X&&只是作为传统引用来起作用。

- sehe

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谢谢，第二段代码解释了我没有意识到的问题。基于你的第一段代码，请参考这个链接：http://ideone.com/3BmMzm 为什么第一行的foo()函数不起作用？第二行和第三行使用相同的类型（如后面的行所示）。 - RippeR

你没有定义一个复制构造函数，所以你不能复制构造一个Bar（_添加Bar(Bar const&) = default;来修复它_）。(Bar&&)bar只是一种（非常）不安全的编写std::move(bar)的方式。 - sehe

因为你只能从rvalue引用中移动...哦，对了，Bar&& value参数是一个_lvalue_，所以你需要再次转换为rvalue（使用... std::move）。C++是一门有趣的语言。你会掌握它的。 - sehe

是的，这也是引用折叠。但仍然超出了评论线程的范围。Bar&& value 是一个常量左值，它引用了一个我们之后不再关心的 Bar 对象（因此我们承诺编译器可以将其视为 rvalue 引用）。 - sehe

@sehe，是的，我意识到了并删除了 :) 感谢您的解释！ - vsoftco

Answer 2

当你写下value = std::move(other.value);时，你应该明白std::move并没有移动任何东西。它只是将它的参数转换为右值引用，然后如果左侧有一个移动构造函数/赋值运算符，左侧会处理它（以及如何实际移动对象）。对于普通旧类型（PODs），std::move并没有真正做任何事情，所以旧的值仍然保持不变。你没有"物理"地移动任何东西。

- vsoftco

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是的，我明白了。但是在main()示例中，Bar()函数接受哪种类型的对象？它是引用吗（这解释了为什么我可以从main()更改foo对象）？ - RippeR

@RippeR Bar(Foo&&) 接受一个对 Foo 的右值引用。std::move(foo) 将左值引用转换为对 Foo 的右值引用。在 Bar 中，您没有移动/更改任何内容，因此对象 foo 不会受到任何影响。尝试将 x.value = -1; 添加为 Bar(Foo&& x) 的最后一行，看看发生了什么。 - vsoftco

Answer 3

比较以下两个函数：

void Bar(Foo&& x) {
    std::cout << "# " << x.value << std::endl;
}

对比。

void Bar(Foo&& x) {
    std::cout << "# " << x.value << std::endl;
    Foo y=std::move(x);
}

两者都使用了右值引用，但只有第二个调用了移动构造函数。因此，第一个的输出结果是

# 5
5

第二个输出结果与第一个不同，因为 foo 的值已经被改变。

# 5
1

演示

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编辑：这也是我曾经有过的一个问题。我的错误在于假设创建rvalue引用直接调用移动构造函数的调用。但是，正如此前所提到的，std::move在运行时不执行任何操作，它只是将类型更改为rvalue-reference。移动构造函数仅在您将rvalue引用“移动”到另一个对象中时才会被调用，如上所示。

- davidhigh

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谢谢，现在我明白Type&&只是另一个引用。我以为它是用移动构造函数构造新元素的。无论如何，感谢您的回答！ :) - RippeR

Answer 4

Bar函数不应该使用引用 &&（这种语法只在移动构造函数的声明/定义中有效）：

void Bar(Foo x) { ... }  // not "Foo&& x"

在函数Bar中调用临时参数对象的移动构造函数：

Bar(  std::move( x )  );

调用复制构造函数：

Bar( x );

- fider

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我尊重地给这个回答点了踩，因为它说的是一个人“不应该”做什么，但原问题是在问为什么某件事情会以这种方式工作，而不是它是否是一个好的实践。这类问题很有价值，因为理解一个行为发生的原因可以加深我们对语言编程的理解，并提高我们理解代码在编译和运行时会实际执行什么的能力。 - Teeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeej