为什么移动构造函数与复制构造函数一起调用？

Question

为什么移动构造函数与复制构造函数一起调用？

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这个问题看起来很奇怪，但我已经在多个编译器中检查过了。在我的代码中，我有一个移动构造函数和一个拷贝构造函数

class A {
    int val;
public:
    A(int var) : val(var)  {
    }
    A( A && a1) {
        cout<<"M Value -> "<<a1.val<<endl;
        cout<<"Move Cons..."<<endl;
     }
    A(const A & a1) {
        cout<<"Copy Cons.."<<endl;
        cout<<"Value -> "<<a1.val<<endl;
    }
};

如果我将我的main函数写成这样：

int main()
{
    vector<A> v1;
    A a2(200);
    v1.push_back(move(a2));              
}

输出结果为：

M Value -> 200
Move Cons...

预计会出现这种情况，但如果我将我的main函数更改为

int main()
{
    vector<A> v1;
    A a2(200);
    v1.push_back(A(100));
    v1.push_back(move(a2));

}

我得到了以下输出。

M Value -> 100
Move Cons...
M Value -> 200
Move Cons...
Copy Cons..   // unexpected
Value -> 0    // unexpected

谁能帮助我理解这个复制构造函数在哪里以及如何被调用，特别是当值为0时。

谢谢

- Daksh Gupta

7

为了扩展向量，向量需要重新分配其存储空间，并将第一个元素复制到新的存储空间中。将移动构造函数标记为“noexcept”，然后良好的实现可以移动元素而不是复制元素。 - Igor Tandetnik

5

关于值为0 - 你的复制和移动构造函数实际上并没有复制任何东西，也没有初始化this->val。当进一步移动或复制这样的对象时，您的程序会出现未定义行为，因为访问未初始化的对象。在您的情况下，val中的不可预测值恰好为0。 - Igor Tandetnik

2

大多数（至少是符合规范的）std::vector标准库实现只有在它们包含的元素满足std::move_if_noexcept时才会在增长时移动元素，因为vector需要实现强异常保证。如果它们无法移动，则会退回到复制。请将您的移动构造函数设置为noexcept。 - Jesper Juhl

你也可以在推回前预留存储空间，以避免向量中的重新分配：v1.reserve(2);。 - ks1322

Daksh，我回答了你的问题。 - Jive Dadson

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Germán · Accepted Answer

这些原因已经在评论中回答了。我会尝试说明正在发生的事情。

步骤: vector<A> v1; 分配向量。它在内部为一个元素保留空间。

v1.push_back(A(100));

构造并移动向量中的 A(100)。

v1.push_back(move(a2));

由于您正在尝试插入一个新元素，超过了实际最大大小，因此向量被重新分配到新的内存空间。请记住，std::vector将其内容保存在连续的内存中。
将a2移动到v1内部。
将原始v1的其余元素（在本例中仅为第一个元素）复制到新的v1中。

内存：

1) ## v1[undef ] #########################
2) ## v1[A(100)] #########################
3) ##   [A(100)] ### v1[undef,  undef ] ##
4) ##   [A(100)] ### v1[undef,  A(200)] ##
5) ##   [A(100)] ### v1[A(100), A(200)] ##

附加说明：

关于值0，这是因为这些复制和移动构造函数实际上什么也没有做，val的值保持未定义。使用适当的构造函数，此日志应该为100。

如果将移动构造函数标记为noexcept，它将在重新分配过程中代替复制构造函数。

您可以使用v1.emplace_back(100)而不是v1.push_back(A(100))来避免移动。