为什么移动语义与动态内存分配中的浅拷贝具有相同的行为？

Question

在处理动态mem分配的类中，浅拷贝基本上导致程序两次删除一个资源。在移动操作中，原始指针不再指向资源，但是为什么在移动语义中会出现相同的行为呢？例如：

#include <utility>
#include <cstring>
using namespace std;
class MyString
{
    char* cstr;
 public:
    MyString(const char* arg)
    : cstr(new char[strlen(arg)+1])
    {
        strcpy(cstr, arg);
    }
    MyString(MyString&&) = default;
    MyString& operator=(MyString&&) = default;
    MyString(const MyString&) = delete;
    MyString& operator=(const MyString&) = delete;
    ~MyString()
    {
        delete[] cstr;
    }
};

int main()
{
    MyString S1{"aaa"};
    MyString S2 = move(S1); // error

}

我试过 3 种不同的编译器，得到了相同的结果。

Answer 1

隐式生成的移动构造函数移动构造每个成员。你的成员是一个指针。移动指针（或任何其他原始对象）与复制指针相同。

因此，由于您的移动构造函数除了移动指针外什么都不做，从 MyString 移动的对象仍将指向与移动到 MyString 的对象相同的指针对象。当两者都被销毁时，析构函数将尝试删除指针对象两次。

你需要遵循5的规则：如果需要实现析构函数、move/copy构造函数、move/copy赋值，那么它们很可能都需要实现（或删除） .您已经实现了析构函数来删除拥有的指针，因此您必须实现移动构造函数（和其他构造函数），以便从中移动（或从中复制）的对象不再指向它不再拥有的对象。

Why move semantics have the same behavior as shallow copy in dynamic mem allocation?

因为移动只是浅拷贝的代名词。移动构造函数和赋值运算符将被赋予自定义实现，以防需要清理从对象移出的对象以维护 class 不变性。就像复制构造函数和复制赋值运算符一样，可以进行不破坏 class 不变量的深度复制。

Answer 2

[why is] Moving a pointer (or any other primitive object) is same as copying it.

因为在 C++ 中，你不用为你不用的东西付费（一般来说）。

C++ 中的裸指针（又名：不是智能指针）被假定为不拥有它指向的对象。这就是为什么您必须手动删除它；编译器不会为超出范围的任何指针生成隐式 delete 语句。

既然指针不拥有内存，为什么在移动指针时清空指针的来源是正确的？它不是。对于非拥有指针的移动来说，复制指针值并保留旧指针值是完全有效的。就像在不破坏它指向的内容的情况下销毁非拥有指针是完全有效的。

C++ 不知道您需要删除该指针，就像它不知道您需要清空旧指针一样。如果您需要，那么您必须这样做。

如果你想创建一个拥有指针，那么你必须创建那些语义。这些语义比非拥有语义更昂贵。指针移动只是按位复制；智能指针移动必须运行实际代码。它必须执行两个内存存储操作：将旧值存储在新指针中，以及清空旧指针。比一个还贵

因此，您必须明确要求或自己做。

要了解对性能的潜在影响，请考虑 vector<T*>。现在，让我们考虑这个类型是 class 的私有成员。这个 class 动态分配了一些 T 并将它们放在 vector 中。它还确保在删除 class 时删除添加的任何 T。

那么，让我们考虑一下 vector<T*> 会是什么样子，您提出的移动指针导致旧值变为 nullptr 的想法。 vector 的一个重要元素是重新分配；当您插入的元素超过 vector 可以容纳的数量时，它必须分配更大的存储空间并将所有元素移动到新存储空间，然后删除旧存储空间。

根据您提出的想法，重新分配 vector<T*> 意味着移动所有指针元素。但是每一步都是两个内存操作：复制值和清空旧值。但问题是，旧值？该值即将被销毁。而拥有 vector<T*> 的 class 不需要删除它或任何东西；它将在新的存储中。所以没有理由 vector<T*> 需要清空一个将被删除的值。

相比之下，现代 vector<T*> 实现将 "move" 通过将整个缓冲区的单个 memcpy 指针指向新位置。它可以做到这一点，因为指针是可简单复制的，这允许它们通过按字节复制来复制和移动。

所以你的方法慢很多。而且您的方法一无所获，因为在释放内存时旧值将被删除。所以在这种情况下没有必要将其取消。

C++ 不知道您是在实现 vector 还是在实现智能指针。因此，它适用于最低公分母：指针是可简单复制的。如果你想要专门的移动行为，你必须实现它。

为什么移动语义与动态内存分配中的浅拷贝具有相同的行为？

Why move semantics have the same behavior as shallow copy in dynamic mem allocation?

c++

shallow-copy

c++11

c++14