移动构造函数
类 T
的移动构造函数是非模板构造函数,其首参数是 T&& 、 const T&& 、 volatile T&& 或 const volatile T&& ,且无其他参数,或剩余参数均有默认值。
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[编辑] 语法
class_name ( class_name && )
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(1) | (C++11 起) | |||||||
class_name ( class_name && ) = default;
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(2) | (C++11 起) | |||||||
class_name ( class_name && ) = delete;
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(3) | (C++11 起) | |||||||
[编辑] 解释
- 移动构造函数的典型声明。
- 强制编译器生成移动构造函数。
- 避免隐式移动构造函数。
凡在为重载决议所选择时,移动构造函数得到调用,这典型地发生于从同类型的右值(亡值或纯右值) (C++17 前)亡值 (C++17 起)初始化(以直接初始化或复制初始化)对象时,包含
- 初始化: T a = std::move(b); 或 T a(std::move(b)); ,其中 b 有类型
T
; - 函数参数传递: f(std::move(a)); ,其中
a
有类型T
而f
为 Ret f(T t) ; - 函数返回:在如 T f() 的函数中的 return a; ,其中
a
有类型T
,它有移动构造函数。
典型的移动构造函数“窃取”参数曾所保有的资源(例如指向动态分配对象的指针、文件描述符、 TCP 接头、 I/O 流、运行的线程等),而非复制它们,并令参数在某个合法但不确定的状态。例如,从 std::string 或从 std::vector 移动可以导致参数被置为空。然而不应依赖此行为。对于某些类型,例如 std::unique_ptr ,移动来源的状态是完全指定的。
[编辑] 隐式声明的移动构造函数
若不对类类型( struct 、 class 或 union )提供用户定义的移动构造函数,且下列所有为真:
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(C++14 前) |
则编译器将声明移动构造函数为其类的非 explicit 的 inline public
成员,带签名 T::T(T&&)
。
类能拥有多个移动构造函数,例如 T::T(const T&&) 和 T::T(T&&) 。若存在用户定义的移动构造函数,则用户仍可用关键词 default
强制编译器生成隐式声明的移动构造函数。
隐式声明(或在其首声明设为默认)的移动构造函数拥有描述于动态异常规定 (C++17 前)异常规定 (C++17 起)的异常规定。
[编辑] 被删除的隐式声明的移动构造函数
若下列任何为真,则定义类 T
的隐式声明或设为默认的移动构造函数为被删除:
-
T
有不能移动(有被删除、不可访问或有歧义的移动构造函数)的非静态数据成员; -
T
有不能移动(有被删除、不可访问或有歧义的移动构造函数)的直接或虚基类; -
T
有直接或虚基类,带被删除或不可访问的析构函数; -
T
是类联合类,且拥有带非平凡移动构造函数的变体成员;
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(C++14 前) |
被删除的隐式声明的移动构造函数为重载决议所忽略(否则它会阻止从右值复制构造)。 |
(C++14 起) |
[编辑] 平凡移动构造函数
若下列所有为真,则类 T
移动构造函数为平凡:
- 它不是用户提供的(表示是隐式定义或设为默认的);
-
T
无虚成员函数; -
T
无虚基类; - 为
T
每个直接基类选择的移动构造函数为平凡; - 为
T
的每个类类型(或类类型数组)非静态成员选择的移动构造函数为平凡;
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(C++14 起) |
平凡移动构造函数是进行与平凡复制构造函数相同动作的构造函数,即它进行如同用 std::memmove 的对象表示复制。所有与 C 兼容的数据类型( POD 类型)是可平凡移动的。
[编辑] 隐式定义的移动构造函数
若隐式声明的移动构造函数既非被删除亦非平凡,则若被odr 使用,则它为编译器所定义(生成并编译函数体)。对于 union 类型,隐式定义的移动构造函数复制对象表示(如用 std::memmove )。对于非联合类类型( class 与 struct ),移动构造函数用以亡值参数执行的直接初始化,以其初始化顺序,进行基类和非静态成员的逐对象成员复制。
[编辑] 注意
为令强异常保证可行,用户定义的移动构造函数不应抛异常。例如, std::vector 在需要重新放置元素时,依赖 std::move_if_noexcept 在移动和复制间选择。
若一同提供复制和移动构造函数,则若参数是右值(如无名临时量的纯右值或如 std::move 结果的亡值),则重载决议选择移动构造函数,而若参数是左值(具名对象或返回左值引用的函数/运算符),则重载决议选择复制构造函数。若只提供复制构造函数,则所有参数类别都选择它(只要它接收到 const 的引用,因为右值能绑定到 const 引用,这使得在移动不可用时,复制为移动的备选。
许多情况下,移动赋值构造函数会被优化掉,即使它们会生成可观测副效应,见复制消除。
当接收右值引用为参数时,构造函数被称作‘移动构造函数’。它没有义务移动任何内容,不要求类拥有要被移动的资源,可允许‘移动构造函数’可能无法移动资源(尽管可能无意义)的情况是参数为 const 右值引用 (const T&&) 。
[编辑] 示例
#include <string> #include <iostream> #include <iomanip> #include <utility> struct A { std::string s; A() : s("test") { } A(const A& o) : s(o.s) { std::cout << "move failed!\n"; } A(A&& o) noexcept : s(std::move(o.s)) { } }; A f(A a) { return a; } struct B : A { std::string s2; int n; // 隐式移动构造函数 B::(B&&) // 调用 A 的移动构造函数 // 调用 s2 的移动构造函数并进行 n 的逐位复制 }; struct C : B { ~C() { } // 析构函数阻止隐式移动构造函数 C::(C&&) }; struct D : B { D() { } ~D() { } // 析构函数会禁止隐式的移动构造函数 D::(D&&) D(D&&) = default; // 无论如何强制生成移动构造函数 }; int main() { std::cout << "Trying to move A\n"; A a1 = f(A()); // 从右值临时量移动构造 A a2 = std::move(a1); // 从亡值移动构造 std::cout << "Trying to move B\n"; B b1; std::cout << "Before move, b1.s = " << std::quoted(b1.s) << "\n"; B b2 = std::move(b1); // calls implicit move constructor std::cout << "After move, b1.s = " << std::quoted(b1.s) << "\n"; std::cout << "Trying to move C\n"; C c1; C c2 = std::move(c1); // 调用复制构造函数 std::cout << "Trying to move D\n"; D d1; D d2 = std::move(d1); }
输出:
Trying to move A Trying to move B Before move, b1.s = "test" After move, b1.s = "" Trying to move C move failed! Trying to move D