Question

我有一条线，其中结构类型变量仅在一次计算中重复使用，其结果将被分配回变量本身。

    for (int i = 0; i < 100; i++)
        e = f(i,e); //how to avoid copying

下面列出了整个代码。我的问题是，

如何明确确保e内的数据不会多次复制。

移动语义是一个不错的选择吗？

如何使用move比较将e定义为普通的非常量引用？

#include <vector>
using namespace std;
struct arr {
   vector<int> data;
   int len;
};

arr f(int x,arr xs) { 
   xs.data.push_back(x);
   return xs;
}

arr g() {
    arr e;
    for (int i = 0; i < 100; i++)
        e = f(i,e); //how to avoid copying
    return e;
}
int main() { 
    auto res = g(); return 0;
}

---编辑---

最接近我要找的是关于更改为e = f(i,std::move(e))的评论。根据我的理解，它明确地告诉编译器不再需要（第二次出现）e并且可以采用它的资源，我想这是编译器无法推断并且必须被告知的东西。

我以这种方式编写示例代码的原因是我想避免在void f中使用非const引用，并且在不牺牲效率的情况下获得非副作用代码的良好外观/错觉。我认为移动语义给我们带来了一件事，对吧？（允许标准容器'复制'arround）。我伪造了len字段和struct来创建一个案例，因为stl容器已经拥有所有移动语义处理程序。

鉴于我迄今为止从答案中学到的东西，我的问题实际上归结为：在代码中使用e = f(i,std::move(e))之前和之后，实际发生了多少vector个复制操作？是没有还是100？为什么？

我是否需要将f声明为arr f(int x,arr&& xs) {，为什么或为什么我不需要使用&&？

Answer 1

如何明确确保e内的数据不会多次复制。

通过引用传递arr。

移动语义是一个不错的选择吗？

在这种情况下，这不是一个好的选择。您将结果分配回e（因此它可以工作）。问题是如果你在f中做了一些会导致失败的事情（抛出异常）。在这种情况下，您不仅会丢失所有更改，而且还会丢失所有e（因为它的值会移到f但不会被分配回来）。

如何使用move比较将e定义为普通的非常量引用？

使用移动意味着您可以制作高效的破坏性副本（操作后原件保留为空）。

Answer 2

如果我理解了这个问题，你可以使用指针或参考

Answer 3

如何明确确保e内的数据不被复制多次   时间结束了。

移动语义是一个不错的选择吗？

不，至少在这种情况下不是这样。您需要通过引用获取数组：

#include <algorithm>
#include <vector>
using namespace std;
struct arr {
   vector<int> data;
   int len;
};

void f(arr& a, int x) {
  a.data.push_back(x); 
}

arr g() {
    arr e;
    e.data.reserve(100);
    for (int i = 0; i < 100; i++)
        f(e, i);
    return e;
}

int main() { 
    auto res = g(); return 0;
}

如果您知道元素的数量（示例中为100），您可能希望为它们保留空间，这样会更有效。

Answer 4

utnapistim的答案的补充，我为您提供了一个可以编写的替代结果，即使用C ++ 11语言和库特征填充具有n个连续整数值的向量。

鉴于您显然希望将vector和int分组，这似乎是为了存储数组的大小，我可以提出最短的版本，哪个是

#include <vector>
#include <algorithm>

struct arr {
  std::vector<int> data;
  int len;
};

int main() {
  arr a;
  std::generate_n(std::back_inserter(a.data), 100, [&]() -> int { return a.data.size (); });
  return 0;
}

围绕arr::data的构造没有办法。假设您无法估计要推送的元素数量，在推送之前调整大小也不是一个选项。尽管如此，您可以generate_n简单地push_back（通过使用std::back_inserter）n生成器函数生成的值（正如您所看到的，可以是一个整洁的小lambda ）。实际上，您可以显着减少代码和问题。

上述解决方案避免了原始代码的多个问题：

a）您不必调用不必要的函数f() - 它只会执行push_back，您可以直接在g()中编写。定义和调用f()完全没必要，但最糟糕的是，每次要复制一个整数时，都要复制arr 。这意味着每次和复制原始版本中的任何内容时都必须构建一个新的vector，这意味着您在向量中存储的任何类型的n个结构。

b）您不必编写显式循环并手动调用push_back。这使得函数g()变得不必要。

c）最后，随后，您将避免对g()的函数调用。使用返回值res初始化g()通常不是问题，因为返回值优化无需复制vector中的本地g()（这正是调用g++初始化g()时res的作用。但是，这更多的是代码减少而不是性能优化 - 您可以减少编写和维护的功能。

Answer 5

根据qwm对该问题的评论，使用

e = f(i,std::move(e));

会为您保存一份副本，而另外两份预期副本实际上会移动。

通过副本传递参数
通过副本返回（实际上是移动构造函数）
分配回您的对象（实际上是移动作业）

还有一个从g返回的举动。

但正如其他答案所述，请使用pass-by-reference。或者直接使用向量而不是结构（向量知道它们自己的长度）。

顺便说一句，如果你事先知道你的矢量将包含多少元素，只需设置矢量的大小并使用循环来分配元素，就像你将数组一样。由于每次调用时的容量检查，使用push_back会产生开销。

如何使用c ++ 11移动语义来明确避免复制

5 个答案: