Question

请理解我还在学习C ++ 11的移动和rvalue语义的概念。我的问题是遗留代码是否可以通过简单地使用C ++ 11编译器和STL获得避免不必要的副本的免费午餐。

这是一个非常简单的例子。此代码为给定字符串构建一个简单的字符频率表。例如，“apple”应返回{('a', 1), ('e', 1), ('l', 1), ('p', 2)}。正如您将看到的，我只是使用向量作为值。

typedef std::tuple<char, int> Frequency;
typedef std::vector<Frequency> Frequencies;

Frequencies buildFrequenciesTable(std::string w) {
  char table['z' - 'a' + 1] = { 0, };
  std::for_each(w.cbegin(), w.cend(), [&table](char c) {
    ++table[::tolower(c) - 'a'];
  });

  Frequencies freqs;
  for (size_t i = 0; i < 'z' - 'a' + 1; ++i) {
    if (table[i] != 0)
      freqs.push_back(tuple<char, int>((char) ('a' + i), table[i]));
  }
  return freqs; // Q1: Is vector get copied?
}

int main() {
  using namespace std;

  Frequencies f1 = buildFrequenciesTable("apple"); // Q2: Copy?
  Frequencies f2 = buildFrequenciesTable("banana");
  vector<Frequencies> fs = { f1, f2 }; // Q3: Copy?
}

很明显，当将向量作为值返回时，C ++ 03会生成所有复制代码（使用复制构造函数和赋值运算符）。在C ++ 11中怎么样？ std::vector a有移动构造函数。这段代码可以避免任何unnessarry副本吗？或者，我应该在上面的代码中使用&&还是std::forward？

我尝试调试内部STL代码，但很难说服。

注意：我的目标是尽量减少这些功能中不必要的副本。我知道我可以使用new / pointers / references，但这需要解决内存泄漏问题。所以，我想尽可能多地使用数值。

Answer 1

对于Q1，即使在C ++ 03中也很可能没有副本，因为“命名返回值优化”（NRVO）删除了副本。

对于Q2，即使在C ++ 03中也很可能没有副本，因为copy-elision会删除它。

对于Q3，即使在C ++ 11中，你做也需要将f1和f2标记为可移动，以便实际移动它们：

vector<Frequencies> fs = { std::move(f1), std::move(f2) };

由于您提出了多个问题，我想我会省略进一步的解释，查找NRVO，copy-elision以及需要std::move的地方，询问您是否还有其他问题。

但是，有些情况下你可以获得自由移动，例如，如果有一个可以移动的临时移动：

vector<Frequencies> fs = { buildFrequenciesTable("apple"),
                           buildFrequenciesTable("bananas") };

上面会检测从buildFrequenciesTable()返回的两个向量作为临时值，因此它们将被移动到fs。

Answer 2

从函数（Q1）返回向量将尽可能使用移动语义，而无需修改代码。同样，从返回的临时（Q2）初始化向量将使用移动语义;返回值是 rvalue ，因此可以移动。在实践中，应该省略两个移动（或历史上的副本），以便该函数直接初始化f1和f2而不移动或复制。

将它们放在向量（Q3）中需要复制：变量是 lvalues ，不能隐式移动。因此，您必须使用std::move或重组代码，以避免这些副本。

C ++ 11 rvalue and move：遗留代码可以避免复制吗？

2 个答案: