将 class new[] 变量替换为向量 - 移动、复制运算符

Question

我为我正在做的一些工作制作了一个稀疏矩阵 class。对于稀疏结构，我使用了指针，例如int* rowInd = new int[numNonZero]。对于 class，我编写了复制和移动赋值运算符，一切正常。

在网上阅读有关移动和复制语义的内容后，我突然发现了一种压倒性的观点，即在现代 C++ 中我可能不应该使用原始指针。如果是这种情况，那么我想修改我的代码以使用向量来进行良好的编码练习。

我主要通过原始指针读取向量。有什么理由不改成矢量吗？
如果我将数据更改为存储在向量中而不是新[] 数组中，我是否仍需要为classes 手动编写copy/move 赋值和构造函数运算符？ vector 和 new[] move/copy 运算符之间有什么重要区别吗？
假设我有一个名为 Levels 的 class，它包含几个稀疏矩阵变量。我想要一个函数来创建一个级别向量，return 它：

vector<Levels> GetGridLevels(int &n, ... ) { 
    vector<Levels> grids(n);       
    \ ... Define matrix variables for each Level object in grids ...
    return grids;
}

移动语义会阻止它成为昂贵的副本吗？我会这么想的，但它是一个包含对象的对象向量，对象包含成员向量变量，这看起来很多...

Answer 1

与正确性无关。请注意，构造一个大小为 n 的向量意味着它将初始化其所有元素，因此您可能更愿意构造一个空向量，然后是 reserve(n)，然后是 push_back 元素。
不，隐式移动 constructor/assignment 应该可以解决所有问题 - unless you suppress them.
是的，如果您不编写代码来阻止移动，您将自动从 std::vector 获得有效的移动。

此外，考虑使用现有的库，例如 Eigen，这样您就可以免费获得一些相当优化的例程。

Answer 2

是的，使用 std::vector<T> 而不是原始的 T *。

还有，编译器会为您生成复制和移动赋值运算符，这些运算符很可能具有最佳性能，所以不要自己编写。如果你想明确一点，你可以说你想要生成的默认值：

struct S
{
  std::vector<int> numbers {};

  // I want a default copy constructor
  S(const S&) = default;

  // I want a default move constructor
  S(S &&) noexcept = default;

  // I want a default copy-assignment operator
  S& operator=(const S&) = default;

  // I want a default move-assignment operator
  S& operator=(S&&) noexcept = default;
};

关于你的最后一个问题，如果我理解正确的话，你的意思是return按值return移动感知类型是否有效。是的，它会。要充分利用编译器的优化，请遵循以下规则：

Return 按值（不是按 const 值，这将禁止移动）。
不要return std::move(x)，只要return x（至少如果你的return类型是decltype(x)）所以不要禁止复制省略。

如果您有多个 return 语句，return 每个路径上的相同对象以促进命名 return 值优化 (NRVO)。

std::string
good(const int a)
{
  std::string answer {};
  if (a % 7 > 3)
    answer = "The argument modulo seven is greater than three.";
  else
    answer = "The argument modulo seven is less than or equal to three.";
  return answer;
}

std::string
not_so_good(const int a)
{
  std::string answer {"The argument modulo seven is less than or equal to three."};
  if (a % 7 > 3)
    return "The argument modulo seven is greater than three.";
  return answer;
}

对于那些你编写移动构造函数和赋值运算符的类型，确保声明它们 noexcept 否则一些标准库容器（特别是 std::vector）将拒绝使用它们.

Answer 3

没有。在 99% 的情况下，std::vector 的最简单使用会比原始指针更好、更安全地完成工作，并且在您需要手动管理内存的不太常见的情况下，这些 class 可以与自定义一起使用allocators/deallocators（例如，如果您想要对齐内存以使用对齐的 SSE 内在函数）。如果您使用自定义分配器，代码可能会比原始指针更复杂，但更易于维护且不易出现内存问题。
根据您的其他成员是什么，以及您的 class 做什么，您可能需要实施 move/copy assignment/ctors。但这会简单得多。您可能必须自己实现它们，但对于您的向量，您只需要调用相应的 operators/ctors。代码将简单易读，并且您不会有段错误/内存泄漏的风险
是的，但移动语义甚至不是必需的。 Return值优化会负责优化的副本（实际上不会有副本）。然而，这是特定于编译器的，并且不受标准保证。

将 class new[] 变量替换为向量 - 移动、复制运算符

Replace class new[] variables with vectors - move, copy operators

c++

move

vector

c++11