“複製賦值”和“移動賦值”的思考

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概述

從 C++ 11 中開始，該語言支援兩種類型的分配：複製賦值和移動賦值。其中的內部細節是咋樣的呢？今天跟蹤了一下，是個蠻有趣的過程。下面我們以一個簡單的類來做個分析。

#ifndef HASPTR_H#define HASPTR_H#include <string>class HasPtr {public:    friend void swap(HasPtr&, HasPtr&);    HasPtr(const std::string& s = std::string());    HasPtr(const HasPtr& hp);    HasPtr(HasPtr&& p) noexcept;    HasPtr& operator=(HasPtr rhs);    // HasPtr& operator=(const HasPtr &rhs);    // HasPtr& operator=(HasPtr &&rhs) noexcept;    ~HasPtr();private:    std::string* ps;    int i;};#endif // HASPTR_H#include "hasptr.h"#include <iostream>inline void swap(HasPtr& lhs, HasPtr& rhs){    using std::swap;    swap(lhs.ps, rhs.ps);    swap(lhs.i, rhs.i);    std::cout << "call swap" << std::endl;}HasPtr::HasPtr(const std::string& s) : ps(new std::string(s)), i(){    std::cout << "call constructor" << std::endl;}//這裡的i+1隻是為了方便調試的時候看過程，實際是不用加1的HasPtr::HasPtr(const HasPtr& hp) : ps(new std::string(*hp.ps)), i(hp.i + 1){    std::cout << "call copy constructor" << std::endl;}HasPtr::HasPtr(HasPtr&& p) noexcept : ps(p.ps), i(p.i){    p.ps = 0;    std::cout << "call move constructor" << std::endl;}HasPtr& HasPtr::operator=(HasPtr rhs){    swap(*this, rhs);    return *this;}HasPtr::~HasPtr(){    std::cout << "call destructor" << std::endl;    delete ps;}

主函數

int main(int argc, char *argv[]){    QCoreApplication a(argc, argv);    HasPtr hp1("hello"), hp2("World"), *pH = new HasPtr("World");    hp1 = hp2;    hp1 = std::move(*pH);    return a.exec();}

下面我們開始調試：

輸出：

我們通過建構函式構造了三個變數，他們的值和

	address	ps	i
hp1	0x28fe64	"hello"	0
hp2	0x28fe5c	"World"	0
pH	0x28fe9c	"World"	0

 

 

 複製賦值

我們接著單步走：

可以發現首先調用了複製建構函式，構造了一個和hp2一樣的臨時變數

	address	ps	i
this	0x28fe2c	"World"	1
hp2	0x28fe5c	"World"	0

 

 

 

下一步：

到這裡才開始進行賦值運算，我們對比一下資料：

	address	ps	i
this	0x28fe2c	"hello"	0
rhs	0x28fe8c	"World"	1

 

 

 

這裡的rhs就是我們剛剛分配的臨時變數，那麼this就是hp1，所以最終是我們的臨時變數和hp1交換，我們接著走：

這裡lhs的地址就是：0x28fe64，就是hp1的地址，交換之後：

到此hp1和臨時變數的值就完全交換過來了，也就是說hp1 = hp1了。

	address	ps	i
lhs	0x28fe64	"World"	1
rhs	0x28fe8c	"hello"	0

 

 

 

 

可是我們接著運行，發現進入了一個解構函式：

 

看一下地址是0x28fe8c以及其值，這是臨時變數，臨時變數不用了，所以被銷毀了，至此我們的複製賦值運算就結束了。

移動賦值

我們看一下移動賦值賦值：

 

首先進入移動函數，這裡只是使指標指向了pH的資料，並未構造新的資料，變數右值引用了pH，只是相當於換了個名字。

接下來開始進入賦值運算：

 

這裡兩個交換的值是hp1和pH,和複製賦值不同，它是和臨時變數交換資料，

 

後面進入解構函式：

它釋放掉了pH的資料。

 

可以看出來，pH的值被釋放掉了。

總結

調試過後，我們發現，賦值運算的過程並非像想象中那麼簡單，是不是？複製賦值還是開闢一個臨時變數用於轉化，這個耗費了額外的空間資源。

移動賦值就可以避免這個問題，但是需要注意的是，移動賦值使用的是右值，用完之後就被銷毀了，所以，如果想把一個左值當做右值來用，必須確保這個左值在這之後不需要使用了。

 參考：

1. 　　《C++ primer》

“複製賦值”和“移動賦值”的思考