在构造函数初始化列表上移动shared_ptr

时间:2014-09-07 20:28:52

标签: c++ c++11 optimization move move-semantics

最近我看到了几个像这样的代码示例,其中std :: move用于构造函数初始化列表(不是移动构造函数)。

class A {
public:
    A(std::shared_ptr<Res> res) : myRes(std::move(res)) {
    // ...
    }

private:
    std::shared_ptr<Res> myRes;
}

我得到的信息是这个结构是出于优化原因。我个人使用std :: move尽可能少见。我威胁他们作为演员(如Scott Meyers所说),并且只在调用者代码中(只有例外是移动构造函数)。对我来说,它看起来像某种混淆或微观优化,但也许我错了。是不是这样,编译器不会产生更快的代码,没有std :: move?

1 个答案:

答案 0 :(得分:5)

我认为缺少std::move()可以移动一个非平凡的对象,但编译器无法检测到这是代码中的错误。也就是说,构造函数中的std::move()是强制性的:显然,调用构造函数的临时对象即将超出范围,即可以安全地移动它。另一方面,从参数构造成员变量不是可以省略副本的情况之一。也就是说,编译器必须创建一个副本,对std::shared_ptr<T>来说肯定不是非常昂贵,但它也不是免费的。特别是,更新的引用计数需要同步。是否可以衡量差异是一个不同的问题。运行一个简单的基准测试(见下文)似乎意味着确实有性能改进。我得到的结果通常是这样的:

// clang:
copy: 440
move: 206
copy: 414
move: 209
// gcc:
copy: 361
move: 167
copy: 335
move: 170

请注意,在此上下文中,您为成员的构造函数调用的! std::move(res)只是编写演员表的一种奇特方式(它是static_cast<std::shared_ptr<RES>&&>(res)的替代品)是正确的。但是,在对象即将超出范围但在其他情况下复制的地方使用是至关重要的。在语义上,std::move()的使用在许多情况下是无关紧要的(在处理可移动但不可复制的类型时,它仅在语义上相关)。避免不必要的副本是一项重要的性能改进,std::move()有助于在编译器无法推断出它可以或不允许这样做的情况下这样做:具体案例是编译器甚至可能自己检测到移动是安全的但是不允许通过移动替换副本。如果编译器在这些情况下警告错过std::move()会很好!

#include <algorithm>
#include <chrono>
#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <memory>
#include <ostream>
#include <vector>

class timer
{
    typedef std::chrono::high_resolution_clock clock;
    clock::time_point d_start;
public:
    timer(): d_start(clock::now()) {}
    std::ostream& print(std::ostream& out) const {
        using namespace std::chrono;
        return out << duration_cast<microseconds>(clock::now() - this->d_start).count();
    }
};

std::ostream& operator<< (std::ostream& out, timer const& t)
{
    return t.print(out);
}

struct ResCopy
{
    std::shared_ptr<unsigned int> d_sp;
    ResCopy(std::shared_ptr<unsigned int> sp): d_sp(sp) {}
    unsigned int value() const { return *this->d_sp; }
};

struct ResMove
{
    std::shared_ptr<unsigned int> d_sp;
    ResMove(std::shared_ptr<unsigned int> sp): d_sp(std::move(sp)) {}
    unsigned int value() const { return *this->d_sp; }
};

template <typename Res>
void measure(char const* name, std::vector<std::shared_ptr<unsigned int>> const& v)
{
    timer t;
    unsigned long value(0);
    for (int c(0); c != 100; ++c) {
        for (std::size_t i(0), end(v.size()); i != end; ++i) { 
            value += Res(v[i]).value();
        }
    }
    std::cout << name << ": " << t << '\n';
}

int main()
{
    std::vector<std::shared_ptr<unsigned int>> v;
    std::generate_n(std::back_inserter(v), 100,
                    []{ return std::shared_ptr<unsigned int>(new unsigned int(std::rand())); });

    measure<ResCopy>("copy", v);
    measure<ResMove>("move", v);
    measure<ResCopy>("copy", v);
    measure<ResMove>("move", v);
}