c ++用移动而不是复制来累积

Posted 2023-02-21

【中文标题】c ++用移动而不是复制来累积

【英文标题】：c++ accumulate with move instead of copy

【发布时间】：2012-12-05 13:56:29

【问题描述】：

我有以下代码

auto adder = [](string& s1, const string& s2)->string&&
   
      if (!s1.empty())
         s1 += " ";
      s1 += s2;
      return move(s1);
   ;

   string test;
   test.reserve(wordArray.size() * 10);
   string words = accumulate(wordArray.begin(), wordArray.end(), 
       move(test), adder);

我想在这里避免字符串复制。不幸的是，这不是通过累积的 vs2012 实现来实现的。内部累积调用另一个函数 _Accumulate 并且右值功能在此过程中丢失。

我改为这样调用 _Accumulate 函数

string words = _Accumulate(wordArray.begin(), wordArray.end(), 
    move(test), adder);

我得到了预期的性能提升。

是否必须重写 std 库以考虑右值参数？

有没有其他方法可以让我使用累积来完成我想要的，而不会作弊太多？

【问题讨论】：

您的test 不是右值。 lambda 中的 s1 不是右值

C++20 将操作指定为acc = move(acc) + rhs，这可以大大减少复制成本不高的类型的累积。例如，一个好的std::string 实现将有一个operator+(string&& lhs, T) 劫持lhs，附加到它，然后返回它（这是RVOable）。

【参考方案1】：

查看最近发布的一篇 C++11 草案（N3337.pdf）我们可以看到 std::accumulate 的效果被指定为

通过使用初始值 init 初始化累加器 acc 来计算其结果，然后 对范围内的每个迭代器 i 使用 acc = acc + *i 或 acc = binary_op(acc, *i) 对其进行修改 [first,last) 按顺序排列。

因此，标准实际上禁止使用 std::move 作为旧累加器值的实现，如下所示：

template <class InputIterator, class T, class BinOp>
T accumulate (InputIterator first, InputIterator last, T init, BinOp binop)

  while (first!=last) 
    init = binop(std::move(init), *first);
    ++first;
  
  return init;

这对你来说很不幸。

选项 (1)：自己实施这种移动感知累积。

选项（2）：继续使用仿函数

struct mutating_string_adder 
  string operator()(string const& a, string const& b) const return a+b;
  string operator()(string & a, string const& b)      const a += b; return std::move(a);
  string operator()(string && a, string const& b)     const a += b; return std::move(a);
;

请注意，我没有在这里使用右值引用返回类型。这是有意的，因为它可能会避免悬空引用问题，例如在拾取最后一个重载并将“a”初始化为引用临时对象的情况下。字符串的所有 operator+ 重载也有意按值返回。

除此之外，您可能希望将 std::copy 与 std::stringstream 和输出流迭代器结合使用。

附录：备用mutating_string_adder 部分完美转发：

struct mutating_string_adder 
  template<class T, class U>
  std::string operator()(T && a, U && b) const 
    return std::move(a) + std::forward<U>(b);
  
;

【讨论】：

mutating_string_adder - 第二个 operator()，a 是左值，因此 move 不做任何事情。但是，我不确定第一个 operator() 是否应该使用 move。

@BЈовић：std::move 的目的是将左值转换为右值。所以，当然，std::move 做了一些事情。如果我在 return 语句中删除了 a 周围的 std::move，则返回值将是复制构造的，而不是 move 构造的。第一次重载不需要使用 std::move ，因为 a+b 已经是一个右值。

移动感知累积运行良好，没有任何副本，并且一直使用相同的保留区域

第一个是正确的，但我认为你对第二个是错误的。为什么要把左值变成右值？这是可能的吗，传递给 s1 的对象将被移动，并且不再存在。因此，访问它将是 UB

@BЈовић：我已经说过为什么在第二个 operator() 重载中使用 std::move 。抱歉，我没有看到任何问题。您认为在哪里可以访问已移动对象 - 除了可移动感知版本的累积分配？