C++的拷贝构造和移动构造

一、拷贝构造

　　如果一个构造函数的第一个参数是自身类类型的引用，且任何额外参数都没有默认值，则此构造函数是拷贝构造函数。(《C++Primer，第五版》)

class Foo
{
public :
    Foo();
    Foo(const Foo&); //拷贝构造函数
    Foo& operator=(const Foo&); //拷贝赋值运算符
};

类的成员中有指针时，使用深拷贝。

#include 
using namespace std;

class Foo
{
public:
    Foo()
    {
        pInt = new int;
        *pInt = 1;
    }
    Foo(const Foo&)= default; //拷贝构造函数
    Foo& operator=(const Foo&) = default; //拷贝赋值运算符

    int* pInt;
};

//浅拷贝，foo1和foo2中的pInt指向同一块内存地址
Foo foo1;
Foo foo2(foo1);

//深拷贝
class Cop
{
public:
    Cop()
    {
        pInt = new int;
        *pInt = 2;
    }
    Cop(const Cop& cop)
    {
        pInt = new int;
        *pInt = *(cop.pInt);
    }
    int* pInt;
};
//深拷贝，cop1和cop2中pInt指向不同内存
Cop cop1;
Cop cop2(cop1);

 

二、移动构造

　　在某些情况下(函数返回对象引用)，对象拷贝后立即就被消耗了。拷贝构造就回造成性能上的浪费，而且深拷贝也会造成浪费。移动构造可以避免这种情况的发生。

　　为了支持移动构造，C++11引入了右值引用。

　　右值引用：必须绑定到右值的引用，通过&&来获得右值引用，类似左值引用(常规引用)，右值应用也是一块内存的别名。

　　右值：字面常量、在表达式求值过程中临时创建的对象，这些使用过后就被销毁的资源。不同于左值的持久状态。

　　因此，右值引用只能绑定到将要被销毁的对象上，左值引用只能绑定到持久的对象上。

 

//例子来源于  《C++primer 第五版》

int i = 42;
int& r = i;        //正确，i是左值
int&& rr = i;    //错误
int& r2 = i * 42;    //错误，i*42是右值，用完即销毁
const int& r3 = i * 42;    //正确，隐式转换为左值后，r3引用
int&& rr2 = i * 42;    //正确，绑定右值
int&& rr1 = 42;　　//正确，字面常量是右值
int&& rr2 = rr1;　　//错误，rr1左值

        变量都是左值，因此无法将右值引用绑定到一个右值引用类型的变量上。

 　　如果要将右值引用绑定到左值上，可以通过move函数来获得左值的右值引用类型。对一个左值调用move函数后，除了对该左值赋值和销毁外，不再使用它。

 

int i = 42;
int&& rr = move(i);

//i和rr引用同一块内存

i = 32;

cout << i << endl;
cout << rr << endl;

　　移动构造函数依靠右值引用特性来将来改变内存的管理者，而不同于拷贝构造对内存进行拷贝。

　　 移动构造：第一个参数是该类类型的一个右值引用，且任何额外的参数都必须有默认实参。使用移动构造函数必须确保销毁移后源对象是无害的(不会重复释放同一块内存)。

Cop(Cop&& cop) noexcept : pInt(cop.pInt)
{
    cout << "this is &&" << endl;
    cop.pInt = NULL;
}
Cop& operator=(Cop&& cop) noexcept
{
　　 if ( this == &cop ) return *this;
    cout << "this is && =" << endl;
    delete pInt;
    pInt = cop.pInt;
    cop.pInt = NULL;

}


Cop retCop()
{
    Cop cop3;
    *cop3.pInt = 3;
    return cop3;
}

//调用移动赋值运算符，cop3中pInt接管retCop返回对象中的pInt指向内存
Cop cop3 = retCop();

noexcept承诺函数不抛出异常，标准库对这个函数不做额外处理。