程序使用复制构造函数而不是移动构造函数

Posted 2023-03-25

【中文标题】程序使用复制构造函数而不是移动构造函数

【英文标题】：Program uses Copy Constructor instead of Move Constructor

【发布时间】：2021-12-25 12:01:29

【问题描述】：

我试图理解 C++ 中复制和移动构造函数的概念。所以尝试不同的例子。下面给出了一个我无法理解其输出的示例：

#include <iostream>
#include <vector>
using namespace std;
struct NAME 

    NAME()
    
        std::cout<<"default"<<std::endl;
    
    NAME(const NAME& )
    
        std::cout<<"const copy"<<std::endl;
    
    NAME(NAME& )
    
        std::cout<<"nonconst copy"<<std::endl;
    
    NAME(NAME &&)
    
        std::cout<<"move"<<std::endl;
    
;
void foo(std::pair<std::string, NAME> ) 

    

void foo2(std::vector<std::pair<std::string, NAME>> )


int main()

    foo(std::make_pair("an", NAME())); //prints default --> move --> move
    std::cout << "----------------------------------------"<<std::endl;
    
    foo("an", NAME());               //prints default --> move
    std::cout << "----------------------------------------"<<std::endl;
    
    foo2("an", NAME());            //prints default --> move --> const copy
    std::cout << "----------------------------------------"<<std::endl;
    return 0;

案例1：对于foo(std::make_pair("an", NAME()));

输出

default
move
move

这就是我认为正在发生的事情。

第 1 步。创建了一个 NAME() 类型的临时变量，因为我们已使用 NAME() 的默认构造函数将其传递给 std::make_pair。

第 2 步。使用 std::make_pair 的构造函数之一，它转发（移动）在第一步中创建的临时文件。所以NAME() 的移动构造函数。

第 3 步。最后，由于 foo 的参数是按值传递的，因此在第 2 步中创建的 std::pair 被“移动”（不是“复制”？），进而“移动”@ 987654333@临时最后一次。

案例2：对于foo("an", NAME());

输出

default
move

第 1 步。创建一个临时的NAME。

第 2 步。这次由于我们没有 std::make_pair，std::pair 的初始化列表构造函数（如果有）用于“移动”在第 1 步中创建的临时对象。

案例3：对于foo2("an", NAME());

输出

default
move
const copy

我不知道为什么使用复制构造函数而不是移动构造函数，以及为什么使用const 版本而不是非常量版本的复制构造函数。 p>

我的解释是否正确。请纠正我 在哪里我在任何详细的解释步骤中都错了。

【问题讨论】：

非 const 复制构造函数不应该是一个东西。

@sweenish 信不信由你，非常量复制构造函数是 C++ 的东西。类 T 的任何构造函数，只要有一个类型为 T & 或 T const & 的强制参数（它还可能有更多的默认参数），都是复制构造函数。

这能回答你的问题吗？ Why copy constructor is called in std::vector's initializer list?

有关如何解决此问题的相关问题：Can I list-initialize a vector of move-only type? 和 Can I list-initialize std::vector with perfect forwarding of the elements?

@JaMiT 但是如果 initializer_list 使用复制构造函数，那么为什么在案例 2 的第 2 点中使用移动构造函数？也就是说，在我对案例 2 的解释中，请查看第 2 点。还使用了 std::pair 的 initializer_list 构造函数，然后还应该使用复制构造函数。

【参考方案1】：

std::initializer_list 的元素是const，不能从中移动。

【讨论】：

这是否意味着我对其他两个调用foo 的解释是正确的？

@AanchalSharma 基本上是的。

【参考方案2】：

案例1：对于foo(std::make_pair("an", NAME()));

输出

default
move
move

这里的关键问题是了解上述make_pair 调用的类型是什么。它不是我认为你相信的std::pair<std::string, NAME>，而是std::pair<const char *, NAME>！

您可以通过检查是否打印 1 来确认这一点。

std::cout << std::is_same_v< decltype(std::make_pair("an", NAME()))
                           , std::pair<const char *, NAME>> << "\n";

所以，我们观察到：

NAME 是使用默认构造函数构造的。 （输出：default） make_pair 移动它以返回其对（输出：move） 我们不能将该对传递给foo，而是需要std::pair<std::string, NAME>。调用隐式pair 转换构造函数，它创建string 并再次移动NAME。 （输出：move）

这就是为什么我们观察到两个动作而不是一个动作。

案例2：对于foo("an", NAME());

输出

default
move

这里我们没有调用函数来制作pair，所以"an"直接用来初始化需要的pair，它拥有std::pair<std::string, NAME>的权利。我们不再创建具有“错误”类型的对子，因此减少了一步。

关于case 3：我不明白为什么在case 3中调用了move构造函数。我认为为了让vector移动NAME就足够了将移动构造函数标记为noexcept，但即使在这种情况下也会执行复制。我现在不知道。

看起来std::pair 的移动构造函数不是（有条件地）noexcept，正如人们所期望的那样。这可能是根本原因。

【讨论】：

您能告诉我these 中使用了哪个吗？还是聚合初始化。

@AanchalSharma 我希望我能确定。我的猜测是，在案例 2 中，它是复制列表初始化，调用 (3)。在情况 1 中，我们改为将 (5) 称为隐式。