【C++ Primer | 16】std::move和std::forward、完美转发

右值引用应该是C++11引入的一个非常重要的技术,因为它是移动语义(Move semantics)与完美转发(Perfect forwarding)的基石:

  • 移动语义:将内存的所有权从一个对象转移到另外一个对象,高效的移动用来替换效率低下的复制,对象的移动语义需要实现移动构造函数和移动赋值运算符。
  • 完美转发:定义一个函数模板,该函数模板可以接收任意类型参数,然后将参数转发给其它目标函数,且保证目标函数接受

 

一、 引入的新规则

1. 规则1(引用折叠规则):如果间接的创建一个引用的引用,则这些引用就会“折叠”。在所有情况下(除了一个例外),引用折叠成一个普通的左值引用类型。一种特殊情况下,引用会折叠成右值引用,即右值引用的右值引用, T&& &&。即

  • X& &、X& &&、X&& &都折叠成X&
  • X&& &&折叠为X&&

2. 规则2(右值引用的特殊类型推断规则):当将一个左值传递给一个参数是右值引用的函数,且此右值引用指向模板类型参数(T&&)时,编译器推断模板参数类型为实参的左值引用,如

template<typename T> 
void f(T&&);int main()
{int i = 42;f(i)   
}

上述的模板参数类型T将推断为int&类型,而非int。

  • 若将规则1和规则2结合起来,则意味着可以传递一个左值int i给f,编译器将推断出T的类型为int&。再根据引用折叠规则 void f(int& &&)将推断为void f(int&)。
  • 从上述两个规则可以得出结论:如果一个函数形参是一个指向模板类型的右值引用,则该参数可以被绑定到一个左值上
  • 规则3:虽然不能隐式的将一个左值转换为右值引用,但是可以通过static_cast显示地将一个左值转换为一个右值。【C++11中为static_cast新增的转换功能】。

 

std::move()解析

class Foo {
public:std::string member;Foo(const std::string& m): member(m) {}  // Copy member.  Foo(std::string&& m): member(std::move(m)) {} // Move member.
};

上述Foo(std::string&& member)中的member是rvalue reference,但是member却是一个左值lvalue,因此在初始化列表中需要使用std::move将其转换成rvalue。 

标准库中move的定义如下:

template<typename T>
typename remove_reference<T>::type&& move(T&& t)
{return static_cast<typename remove_reference<T>::type &&>(t);
}

move函数的参数T&&是一个指向模板类型参数的右值引用【规则2】,通过引用折叠,此参数可以和任何类型的实参匹配,因此move既可以传递一个左值,也可以传递一个右值;

std::move(string("hello"))调用解析:

  • 首先,根据模板推断规则,确地T的类型为string;
  • typename remove_reference<T>::type && 的结果为 string &&;
  • move函数的参数类型为string&&;
  • static_cast<string &&>(t),t已经是string&&,于是类型转换什么都不做,返回string &&;

string s1("hello"); std::move(s1); 调用解析:

  • 首先,根据模板推断规则,确定T的类型为string&;
  • typename remove_reference<T>::type && 的结果为 string&
  • move函数的参数类型为string& &&,引用折叠之后为string&;
  • static_cast<string &&>(t),t是string&,经过static_cast之后转换为string&&, 返回string &&;

从move的定义可以看出,move自身除了做一些参数的推断之外,返回右值引用本质上还是靠static_cast<T&&>完成的。

因此下面两个调用是等价的,std::move就是个语法糖。

void func(int&& a)
{cout << a << endl;
}int a = 6;
func(std::move(a));int b = 10;
func(static_cast<int&&>(b)); 

std::move执行到右值的无条件转换。就其本身而言,它没有move任何东西。

 

三、std::forward()解析 

 

class Foo
{
public:std::string member;template<typename T>Foo(T&& member): member{std::forward<T>(member)} {}
};

传递一个lvalue或者传递一个const lvaue

  • 传递一个lvalue,模板推导之后 T = std::string&
  • 传递一个const lvaue, 模板推导之后T = const std::string&
  • T& &&将折叠为T&,即std::string& && 折叠为 std::string&
  • 最终函数为: Foo(string& member): member{std::forward<string&>(member)} {}
  • std::forward<string&>(member)将返回一个左值,最终调用拷贝构造函数

传递一个rvalue

  • 传递一个rvalue,模板推导之后 T = std::string
  • 最终函数为: Foo(string&& member): member{std::forward<string>(member)} {}
  • std::forward<string>(member) 将返回一个右值,最终调用移动构造函数;

总结:

1. std::move和std::forward本质都是转换。std::move执行到右值的无条件转换。std::forward只有在它的参数绑定到一个右值上的时候,才转换它的参数到一个右值。

2. std::move没有move任何东西,std::forward没有转发任何东西。在运行期,它们没有做任何事情。它们没有产生需要执行的代码,一byte都没有。

测试代码:

#include <iostream>
using namespace std;template<typename T>
void PrintT(T& t)
{cout << "lvaue" << endl;
}template<typename T>
void PrintT(T&& t)
{cout << "rvalue" << endl;
}template<typename T>
void TestForward(T&& v)
{PrintT(v);PrintT(std::forward<T>(v));PrintT(std::move(v));cout << "--------" << endl;
}int main()
{TestForward(1);int x = 1;TestForward(x);TestForward(std::forward<int>(x));
}

输出结果:

 

[ 1 ]. C++11改进我们的程序之move和完美转发
[ 2 ]. C++11 std::move和std::forward

3. C++完美转发

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.mzph.cn/news/385271.shtml

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈email:809451989@qq.com,一经查实,立即删除!

相关文章

循环引用

1. 测试代码 #include <iostream> #include <memory> using namespace std;class B; class A { public:shared_ptr<B> pb;~A() { cout << "kill A\n";} };class B { public:shared_ptr<A> pa;~B() { cout << "kill B\n&q…

8. 字符串转换整数 (atoi)

请你来实现一个 atoi 函数&#xff0c;使其能将字符串转换成整数。 首先&#xff0c;该函数会根据需要丢弃无用的开头空格字符&#xff0c;直到寻找到第一个非空格的字符为止。 当我们寻找到的第一个非空字符为正或者负号时&#xff0c;则将该符号与之后面尽可能多的连续数字组…

【C++ Primer | 16】容器适配器全特化、偏特化

上面对模板的特化进行了总结。那模板的偏特化呢&#xff1f;所谓的偏特化是指提供另一份模板定义式&#xff0c;而其本身仍为模板&#xff1b;也就是说&#xff0c;针对模板参数更进一步的条件限制所设计出来的一个特化版本。这种偏特化的应用在STL中是随处可见的。比如 1.测试…

select、poll、epoll优缺点

select的缺点&#xff1a; 单个进程能够监视的文件描述符的数量存在最大限制&#xff0c;通常是1024&#xff0c;当然可以更改数量&#xff0c;但由于select采用轮询的方式扫描文件描述符&#xff0c;文件描述符数量越多&#xff0c;性能越差&#xff1b;内核/用户空间内存拷贝…

vector源码剖析

一、vector定义摘要&#xff1a; template <class T, class Alloc alloc> class vector { public:typedef T value_type;typedef value_type* pointer;typedef const value_type* const_pointer;typedef value_type* iterator;typ…

vs2013编译win-32位下的libevent-2.0.21-stable,debug版本

环境&#xff1a;win10&#xff08;64位&#xff09;vs2013 首先需要修改Makefile.nmake中的CFLAGS$(CFLAGS) /Ox /W3 /wd4996 /nologo注释掉&#xff0c;这一行是不带调试信息的。CFLAGS$(CFLAGS) /Od /W3 /wd4996 logo /Zi 替换这一行之后就可以自带调试信息。 打开vs2013的…

Leetcode 219. 存在重复元素 II

解题思路&#xff1a; class Solution { public:bool containsNearbyDuplicate(vector<int>& nums, int k) {unordered_map<int, int> cnt;for(int i0; i<nums.size(); i){if(cnt.find(nums[i]) ! cnt.end()){if(i - cnt[nums[i]] < k) return true;}cn…

Linux程序设计01:开发工具和开发平台

1.SecureCRT 1.1SecureCRT支持SSH*&#xff08;SSH1和SSH2&#xff09;&#xff0c;安装的过程不在赘述 1.2与SecureCRT相关的Linux命令 rz和sz是Linux同windows进行ZModem文件传输的命令行工具。 sz命令利用ZModem协议来从Linux服务器传送文件到本地&#xff0c;一次可以传送一…

fork、vfork、clone

1. 概念 写时复制技术最初产生于Unix系统&#xff0c;用于实现一种傻瓜式的进程创建&#xff1a;当发出fork( )系统调用时&#xff0c;内核原样复制父进程的整个地址空间并把复制的那一份分配给子进程。这种行为是非常耗时的&#xff0c;因为它需要&#xff1a; 为子进程的页…

Linux02进程内存管理

1.进程地址空间 1.1程序的结构与进程的结构 [rootlocalhost demo]# size testtext data bss dec hex filename 1193 492 16 1701 6a5 test 一个可执行程序包含三个部分&#xff1a; 代码段&#xff1a;主要存放指令&#xff0c;操作以及只读的常量数据例…

epoll

开发高性能网络程序时&#xff0c;windows开发者们言必称iocp&#xff0c;linux开发者们则言必称epoll。大家都明白epoll是一种IO多路复用技术&#xff0c;可以非常高效的处理数以百万计的socket句柄&#xff0c;比起以前的select和poll效率高大发了。我们用起epoll来都感觉挺爽…

剑指offer目录

序号题目1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

基于升序链表的定时器

#ifndef LST_TIMER#define LST_TIMER#include <time.h>#define BUFFER_SIZE 64class util_timer;//用户数据结构&#xff1a;客户端地址、客户端的socket、socket文件描述符、读缓存和定时器struct client_data{sockaddr_in address;int sockfd;char buf[ BUFFER_SIZE ];…

SIGCHLD信号使用和注意事项

1.SIGCHLD简介 SIGCHILD是指在一个进程终止或者停止时&#xff0c;将SIGCHILD信号发送给其父进程&#xff0c;按照系统默认将忽略此信号&#xff0c;如果父进程希望被告知其子系统的这种状态&#xff0c;则应捕捉此信号。注意&#xff1a;SIGCLD信号与其长得非常相似。SIGCLD是…

08-图7 公路村村通 (30 分

现有村落间道路的统计数据表中&#xff0c;列出了有可能建设成标准公路的若干条道路的成本&#xff0c;求使每个村落都有公路连通所需要的最低成本。 输入格式: 输入数据包括城镇数目正整数N&#xff08;≤&#xff09;和候选道路数目M&#xff08;≤&#xff09;&#xff1b;随…

【Leetcode】33. 搜索旋转排序数组

假设按照升序排序的数组在预先未知的某个点上进行了旋转。 ( 例如&#xff0c;数组 [0,1,2,4,5,6,7] 可能变为 [4,5,6,7,0,1,2] )。 搜索一个给定的目标值&#xff0c;如果数组中存在这个目标值&#xff0c;则返回它的索引&#xff0c;否则返回 -1 。 你可以假设数组中不存在重…

08-图9 关键活动 (30 分

假定一个工程项目由一组子任务构成&#xff0c;子任务之间有的可以并行执行&#xff0c;有的必须在完成了其它一些子任务后才能执行。“任务调度”包括一组子任务、以及每个子任务可以执行所依赖的子任务集。 比如完成一个专业的所有课程学习和毕业设计可以看成一个本科生要完成…

【Leetocde | 10 】54. 螺旋矩阵

解题代码&#xff1a; class Solution { public:vector<int> spiralOrder(vector<vector<int>>& matrix) {if (matrix.empty() || matrix[0].empty()) return {};int m matrix.size(), n matrix[0].size();vector<int> res;int up 0, down m …

09-排序1 排序 (25 分)

给定N个&#xff08;长整型范围内的&#xff09;整数&#xff0c;要求输出从小到大排序后的结果。 本题旨在测试各种不同的排序算法在各种数据情况下的表现。各组测试数据特点如下&#xff1a; 数据1&#xff1a;只有1个元素&#xff1b; 数据2&#xff1a;11个不相同的整数…

网络层

1. 简单解释一些ARP协议的工作过程