11

Зачем нужен конструктор перемещения, если есть оператор перемещения:

operator=(T&&)
5
  • А как тогда перемещать объект при передаче в функцию?
    – awesoon
    9 фев 2016 в 18:49
  • Это вопрос? Когда в качестве аргумента передается const Type& (еще возможна ситуация с Type x = y, так называемая, copy-initialization). Здесь можно прочитать подробнее
    – awesoon
    9 фев 2016 в 19:00
  • @soon тогда вызывается копирующий конструктор
    – Тарас
    9 фев 2016 в 19:03
  • Да, вызывается. Я отвечал на ваш комментарий "когда вызывается копирующий конструктор"
    – awesoon
    9 фев 2016 в 19:04
  • @VladD пример обявления: A& operator=( A&& a);
    – Тарас
    10 фев 2016 в 5:09

3 ответа 3

18

Область использования

Конструктор и оператор перемещения используются компилятором в разных ситуациях:

  • конструктор перемещения применяется в местах, где объявление совпадает с определением (инициализацией) rvalue-ссылкой на экземпляр этого же класса, либо посредством direct initialization в конструкторе класса/структуры (если же определение произойдет с помощью lvalue-ссылки, то вызовется конструктор копирования);
  • оператор перемещения применяется в местах, где экземпляр класса уже был ранее определен и к нему применяется operator =, который в качестве аргумента приминает rvalue-ссылку на экземпляр этого же класса (если же оператор принимает lvalue-ссылку , то вызовется оператор присваивания).

Про rvalue-ссылки можете почитать здесь, здесь и здесь.


Контрольный пример (для разъяснения отличия в работе данных конструкций)

#include <vector>

class Buffer
{
public:
    Buffer(const std::string& buff)
    :   pBuff(nullptr)
    ,   buffSize(buff.length())
    {
        pBuff = new char[buffSize];
        memcpy(pBuff, buff.c_str(), buffSize);
    }

    ~Buffer(){ destroy(); }

    Buffer(const Buffer& other)
    :   pBuff(nullptr)
    ,   buffSize(other.buffSize)
    {
        pBuff = new char[buffSize];
        memcpy(pBuff, other.pBuff, buffSize);
    }

    Buffer& operator=(const Buffer& other)
    {
        destroy();
        buffSize = other.buffSize;
        pBuff = new char[buffSize];
        memcpy(pBuff, other.pBuff, buffSize);
        return *this;
    }

    Buffer(Buffer&& tmp)
    :   pBuff(tmp.pBuff)
    ,   buffSize(tmp.buffSize)
    {
        tmp.pBuff = nullptr;
    }

    Buffer& operator=(Buffer&& tmp)
    {
        destroy();
        buffSize = tmp.buffSize;
        pBuff = tmp.pBuff;
        tmp.pBuff = nullptr;
        return *this;
    }

private:
    void destroy()
    {
        if (pBuff)
            delete[] pBuff;
    }

    char* pBuff;
    size_t buffSize;
};

Buffer CreateBuffer(const std::string& buff)
{
    Buffer retBuff(buff);
    return retBuff;
}

int main()
{
    Buffer buffer1 = CreateBuffer("123"); // срабатывает конструктор перемещения
    Buffer buffer2 = buffer1;             // срабатывает конструктор копирования
    buffer2 = CreateBuffer("123");        // срабатывает конструктор перемещения, затем оператор перемещения
    buffer2 = buffer1;                    // срабатывает оператор присваивания
}

Дополнение

В C++11 каждый класс, помимо конструктора по умолчанию, имеет следующие 5 дефолтных операций:

  1. конструктор копирования (copy constructor);
  2. оператор присваивания (copy assignment);
  3. конструктор перемещения (move constructor);
  4. оператор перемещения (move assignment);
  5. деструктор (destructor).

При определении одной из этих 5-ти операций рекомендуется явно указать (либо определить, либо объявить с помощью default или delete) все остальные, т.к. все эти 5 операций тесно связаны. Это будет способствовать лучшему пониманию семантики класса при чтении кода.
Если явно определена одна из упомянутых 5-ти операций (в том числе с использованием default или delete), то:

  • недостающие операции копирования будут определены автоматически с поведением по умолчанию;
  • недостающие операции перемещения определены не будут.

Это следует учитывать при написании классов.

18

Вопрос фактически звучит как "зачем вообще нужны конструкторы". Вопрос в принципе не относится к "перемещениям", а фактически сводится к принципиальной разнице между конструкторами (копирования, перемещения, и т.д.) и другими функциями-членами класса (операторы присваивания и т.д.)

Конструктор в общем случае работает на "сыром" (несконструированном, непроинициализорованном) блоке памяти. В момент начала работы конструктора объекта как такового еще не существует и он не имеет никакого предсказуемого состояния. Соответственно работа конструктора сводится к созданию/инициализации нового объекта в предоставленном блоке "сырой" памяти. Конструктор копирования, например, копирует это состояние из некоего объекта-образца, конструктор перемещения - перемещает, конструктор преобразования - преобразует и т.д. Конструктор перемещения никоим образом не выделяется из этого ряда.

Оператор присваивания же всегда имеет дело с уже проинициализированным/сконструированным объектом, находящимся в некоем предсказуемом "валидном" состоянии. Работа оператора присваивания сводится к освобождению исходного состояния объекта (освобождению ресурсов, например), за которым следует копирование (или перемещение, или преобразование и т.п.) нового состояния из некоего объекта-источника.

Вот собственно и все. Т.е. операторы присваивания в общем случае делают больше работы, чем конструкторы. Операторы присваивания уничтожают старое состояние объекта и создают новое. А конструкторам уничтожать нечего - они только создают новое состояние.

В рамках этой логики как конструктор перемещения, так и перемещающий оператор присваивания никак из общего ряда не выделяются. Поэтому не ясно, откуда вообще мог возникнуть вопрос вроде "Зачем нужен конструктор перемещения, если есть оператор перемещения?".

0

В принципе, стандартная реализация оператора присваивания могла бы делать следующее: для объекта в левой части оператора присваивания вызвать сначала деструктор, а потом конструктор копирования, передав ему ссылку на объект в правой части. Наверное, это было бы лучше, чем просто копировать все поля из правого объекта в левый, но всё равно это было бы не совсем правильно. Дело в том, что при копировании объекта требуется выделить новый ресурс, но потенциально это может закончиться неудачей. Если это произойдёт, то после неудачной попытки присваивания объект в левой части останется в некорректном состоянии: старый ресурс уже освобождён (вызван деструктор), а новый захватить не получилось. Поэтому при перегрузке оператора присваивания нужно всегда сначала захватывать новый ресурс, и только если эта операция прошла успешно, освобождать старый, заменяя его новым (по этой причине оператор присваивания в принятом ответе написан не совсем правильно). В случае перемещения, в принципе, такой проблемы нет: копируется только ссылка на ресурс, и старый ресурс, которым владел объект в левой части оператора перемещения, может быть освобождён безболезненно, как до копирования ссылки, так и после. Скорее всего, аналогичное копированию разделение на конструктор и оператор в случае перемещения сделано для случая, когда неудачей закончилось освобождение ресурса в левой части оператора перемещения. В этой ситуации необходимо, чтобы объект в правой части продолжал владеть ресурсом. Таким образом сохраняется атомарность копирования и перемещения: либо нам удалось полностью создать копию объекта или полностью переместить ресурс из одного объекта в другой, либо копирование / перемещение прошло неудачно, и ни один из объектов не был изменён.

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge that you have read and understand our privacy policy and code of conduct.

Всё ещё ищете ответ? Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.