使用单个函数实现复制和移动赋值

Question

通常，给定某种类型T，要实现复制和移动赋值，需要两个函数

T& operator=(T&&) { ... }
T& operator=(const T&) { ... }

最近才发现，一个就够了

T& operator=(T v) {
  swap(v);
  return *this;
}

此版本利用了 copy/move 构造函数。赋值是复制还是移动取决于 v 的构造方式。这个版本甚至可能比第一个版本更快，因为按值传递允许更多 space 用于编译器优化 [1]。那么，第一个版本比第二个版本有什么优势，即使是标准库也使用它？

[1] 我猜这解释了为什么标签和函数对象在标准库中按值传递。

Answer 1

std::swap 是通过执行移动构造然后执行两次移动赋值操作来实现的。因此，除非您实现自己的 swap 操作来替换 standard-provided 操作，否则您提供的代码是一个无限循环。

因此您可以实现 2 个 operator= 方法，或者实现一个 operator= 方法和一个 swap 方法。就调用函数的数量而言，它最终是相同的。

此外，您的 operator= 版本有时效率较低。除非省略参数的构造，否则该构造将通过来自调用者值的 copy/move 完成。接下来是 1 个移动构造和 2 个移动分配（或您的 swap 所做的任何事情）。而适当的 operator= 重载可以直接使用给定的引用。

并且这是假设您无法编写实际作业的最佳版本。考虑 copy-assigning 一个 vector 到另一个。如果目标 vector 有足够的存储空间来容纳源向量的大小......你不需要分配。而如果您复制 construct，则必须分配存储空间。只有这样才能释放您本可以使用的存储空间。

即使在最好的情况下，您的 copy/move&swap 也不会比使用值更有效。毕竟，您将引用参数； std::swap 不适用于值。因此，无论您认为使用引用会失去什么效率，都会以任何一种方式失去。

支持 copy/move&swap 的主要论点是：

减少代码重复。这只有在您的 copy/move 赋值操作的实现与 copy/move 构造或多或少相同时才有用。许多类型并非如此。如前所述，vector 可以通过尽可能使用现有存储来优化自身。事实上很多容器都可以（特别是序列容器）。
以最小的努力提供强大的异常保证。假设你的移动构造函数是 noexcept.

就个人而言，我更愿意完全避免这种情况。我更喜欢让编译器生成我所有的特殊成员函数。而如果一个类型绝对需要我写那些特殊的成员函数，那么这个类型将尽可能地精简。也就是说，它的唯一目的是管理需要此操作的任何内容。

这样我就不用担心了。我的大部分类不需要显式定义这些函数中的任何一个。

Answer 2

我知道这有一个公认的答案，但我觉得我必须跳进去。这里有两个不同的问题：

如果是做1，一般做2。因为需要在某处实现swap/move赋值逻辑，而统一赋值运算符中无法实现，所以一般实现swap和称它为。但是做 2 并不意味着你必须做 1:

T& operator=(T&&) { /* actually implemented */ }
T& operator=(const T& t) { T t2(t); swap(*this, t2); return *this;}

在这种情况下，我们实现移动赋值，但使用默认交换（它执行一个移动构造和两个移动赋值）。

做CAS的动机是为了获得强异常保证，尽管T.C。在评论中指出，你可以这样做：

T& operator=(const T& t) { *this = T(t); return *this;}

这可能更多 efficient.In 我编写的大部分代码，性能是一个问题，我从来不需要强大的异常保证，所以我几乎永远不会这样做，所以这取决于你用例。

你永远不应该做 1。它们最好是单独的函数，这样移动赋值就可以标记为 noexcept。

Implementing copy and move assignment with a single function