Как Разработайте конструктор перемещения

Статья
02/20/2013

В этом разделе описывается, как писать перемещения конструктора и оператор присваивания перемещения для классов C++.Перемещение конструктор позволяет реализовывать семантики перемещения может значительно повысить производительность приложения.Дополнительные сведения о семантике перемещения см. Декларатор ссылки Rvalue: &&.

В этом разделе строится на основе следующих классов C++, MemoryBlock, который управляет буфера памяти.

// MemoryBlock.h
#pragma once
#include <iostream>
#include <algorithm>

class MemoryBlock
{
public:

   // Simple constructor that initializes the resource.
   explicit MemoryBlock(size_t length)
      : _length(length)
      , _data(new int[length])
   {
      std::cout << "In MemoryBlock(size_t). length = "
                << _length << "." << std::endl;
   }

   // Destructor.
   ~MemoryBlock()
   {
      std::cout << "In ~MemoryBlock(). length = "
                << _length << ".";
      
      if (_data != NULL)
      {
         std::cout << " Deleting resource.";
         // Delete the resource.
         delete[] _data;
      }

      std::cout << std::endl;
   }

   // Copy constructor.
   MemoryBlock(const MemoryBlock& other)
      : _length(other._length)
      , _data(new int[other._length])
   {
      std::cout << "In MemoryBlock(const MemoryBlock&). length = " 
                << other._length << ". Copying resource." << std::endl;

      std::copy(other._data, other._data + _length, _data);
   }

   // Copy assignment operator.
   MemoryBlock& operator=(const MemoryBlock& other)
   {
      std::cout << "In operator=(const MemoryBlock&). length = " 
                << other._length << ". Copying resource." << std::endl;

      if (this != &other)
      {
         // Free the existing resource.
         delete[] _data;

         _length = other._length;
         _data = new int[_length];
         std::copy(other._data, other._data + _length, _data);
      }
      return *this;
   }

   // Retrieves the length of the data resource.
   size_t Length() const
   {
      return _length;
   }

private:
   size_t _length; // The length of the resource.
   int* _data; // The resource.
};

Следующие процедуры описывают, как написать конструктор перемещения и оператор присваивания перемещения, например класс C++.

Чтобы создать перемещение конструктор для класса C++

Определите метод пустой конструктор, который принимает в качестве параметра, rvalue ссылку на тип класса, как показано в следующем примере:
```
MemoryBlock(MemoryBlock&& other)
   : _data(NULL)
   , _length(0)
{
}
```
В конструкторе перемещения назначьте члены данных класса из исходного объекта, создается объект:
```
_data = other._data;
_length = other._length;
```
Назначение членов данных исходного объекта, значения по умолчанию.Это предотвращает деструктор освобождение ресурсов (например, память) несколько раз:
```
other._data = NULL;
other._length = 0;
```

Чтобы создать оператор присваивания перемещения для класса C++

Определение назначения пустой оператор, который принимает rvalue ссылку на тип класса в качестве параметра и возвращает ссылку на тип класса, как показано в следующем примере:
```
MemoryBlock& operator=(MemoryBlock&& other)
{
}
```
В оператор присваивания перемещения добавьте условный оператор, если при попытке назначить сам объект не выполняет никаких действий.
```
if (this != &other)
{
}
```
В условном операторе освободите все ресурсы (например, памяти) из объекта, который присваивается.

Следующий пример освобождает _data элемент из объекта, который назначен для:
```
// Free the existing resource.
delete[] _data;
```
Выполните шаги 2 и 3 в первой процедуре передачи элементов данных из исходного объекта, объект, который создается.
```
// Copy the data pointer and its length from the 
// source object.
_data = other._data;
_length = other._length;

// Release the data pointer from the source object so that
// the destructor does not free the memory multiple times.
other._data = NULL;
other._length = 0;
```
Возвращает ссылку на текущий объект, как показано в следующем примере:
```
return *this;
```

Пример

В следующем примере показан полный переход конструктор или оператор присваивания для MemoryBlock класс:

// Move constructor.
MemoryBlock(MemoryBlock&& other)
   : _data(NULL)
   , _length(0)
{
   std::cout << "In MemoryBlock(MemoryBlock&&). length = " 
             << other._length << ". Moving resource." << std::endl;

   // Copy the data pointer and its length from the 
   // source object.
   _data = other._data;
   _length = other._length;

   // Release the data pointer from the source object so that
   // the destructor does not free the memory multiple times.
   other._data = NULL;
   other._length = 0;
}

// Move assignment operator.
MemoryBlock& operator=(MemoryBlock&& other)
{
   std::cout << "In operator=(MemoryBlock&&). length = " 
             << other._length << "." << std::endl;

   if (this != &other)
   {
      // Free the existing resource.
      delete[] _data;

      // Copy the data pointer and its length from the 
      // source object.
      _data = other._data;
      _length = other._length;

      // Release the data pointer from the source object so that
      // the destructor does not free the memory multiple times.
      other._data = NULL;
      other._length = 0;
   }
   return *this;
}

В следующем примере показано, как переместить семантика может улучшить производительность приложений.В примере добавляются два элемента векторного объекта и затем вставляет новый элемент между двумя существующими элементами.В Visual C++ 2010, vector переместить класс использует семантику для эффективного выполнения операции вставки, перемещая элементы вектора вместо копирования их.

// rvalue-references-move-semantics.cpp
// compile with: /EHsc
#include "MemoryBlock.h"
#include <vector>

using namespace std;

int main()
{
   // Create a vector object and add a few elements to it.
   vector<MemoryBlock> v;
   v.push_back(MemoryBlock(25));
   v.push_back(MemoryBlock(75));

   // Insert a new element into the second position of the vector.
   v.insert(v.begin() + 1, MemoryBlock(50));
}

В этом примере получается следующий результат:

In MemoryBlock(size_t). length = 25.
In MemoryBlock(MemoryBlock&&). length = 25. Moving resource.
In ~MemoryBlock(). length = 0.
In MemoryBlock(size_t). length = 75.
In MemoryBlock(MemoryBlock&&). length = 25. Moving resource.
In ~MemoryBlock(). length = 0.
In MemoryBlock(MemoryBlock&&). length = 75. Moving resource.
In ~MemoryBlock(). length = 0.
In MemoryBlock(size_t). length = 50.
In MemoryBlock(MemoryBlock&&). length = 50. Moving resource.
In MemoryBlock(MemoryBlock&&). length = 50. Moving resource.
In operator=(MemoryBlock&&). length = 75.
In operator=(MemoryBlock&&). length = 50.
In ~MemoryBlock(). length = 0.
In ~MemoryBlock(). length = 0.
In ~MemoryBlock(). length = 25. Deleting resource.
In ~MemoryBlock(). length = 50. Deleting resource.
In ~MemoryBlock(). length = 75. Deleting resource.

Перед Visual C++ 2010, в этом примере получается следующий результат:

In MemoryBlock(size_t). length = 25.
In MemoryBlock(const MemoryBlock&). length = 25. Copying resource.
In ~MemoryBlock(). length = 25. Deleting resource.
In MemoryBlock(size_t). length = 75.
In MemoryBlock(const MemoryBlock&). length = 25. Copying resource.
In ~MemoryBlock(). length = 25. Deleting resource.
In MemoryBlock(const MemoryBlock&). length = 75. Copying resource.
In ~MemoryBlock(). length = 75. Deleting resource.
In MemoryBlock(size_t). length = 50.
In MemoryBlock(const MemoryBlock&). length = 50. Copying resource.
In MemoryBlock(const MemoryBlock&). length = 50. Copying resource.
In operator=(const MemoryBlock&). length = 75. Copying resource.
In operator=(const MemoryBlock&). length = 50. Copying resource.
In ~MemoryBlock(). length = 50. Deleting resource.
In ~MemoryBlock(). length = 50. Deleting resource.
In ~MemoryBlock(). length = 25. Deleting resource.
In ~MemoryBlock(). length = 50. Deleting resource.
In ~MemoryBlock(). length = 75. Deleting resource.

Версию этого примера, перемещение, использует семантику является более эффективным, чем та, которая не использовать семантику перемещения, так как он выполняет меньше копировать, выделение памяти и операции освобождения памяти.

Отказоустойчивость

Во избежание утечки ресурсов освободите ресурсы (такие как память, дескрипторы файлов и сокеты) в операторе присваивания перемещения.

Во избежание неустранимые уничтожение ресурсов, правильно обработайте self-assignment в оператор присваивания перемещения.

Если предоставить конструктор перемещения и оператор присваивания перемещения для класса можно исключить избыточный код путем написания перемещения конструктор для вызова оператора присваивания перемещения.В следующем примере показано исправленной версии перемещения конструктор, который вызывает оператор присваивания перемещения:

// Move constructor.
MemoryBlock(MemoryBlock&& other)
   : _data(NULL)
   , _length(0)
{
   *this = std::move(other);
}

Std::move функция сохраняет свойства rvalue other параметр.

Поделиться через

Как Разработайте конструктор перемещения

Чтобы создать перемещение конструктор для класса C++

Чтобы создать оператор присваивания перемещения для класса C++

Пример

Отказоустойчивость

См. также

Ссылки

Другие ресурсы

Дополнительные ресурсы