与智能指针相关的C++移动语义与复制构造器和赋值操作符

Question

我试图找出何时使用移动语义，以及何时使用复制构造函数和赋值操作符作为经验规则。您在类中使用的指针类型(如果有的话)似乎受到此答案的影响，因此我包含了以下内容。

No指针--基于this答案，如果您有一个包含int和string等基本类型的this类，则不需要编写自定义移动或复制构造函数和运算符。

unique-ptr -基于this应答，当使用移动语义时，unique_ptr比shared_ptr更适合，因为资源只能有一个unique_ptr。

shared_ptr -同样，如果使用复制语义，shared_ptr似乎是可行的。对象可以有多个副本，所以有一个指向资源的共享指针对我来说是有意义的。但是，unique_ptr通常比shared_ptr更可取，因此，如果可以的话，请避免使用此选项。

但是：

1. 我什么时候应该使用移动语义？
2. 我什么时候应该使用复制语义？
3. 这两样我都用过吗？
4. 我是否应该使用none并依赖默认的复制构造函数和赋值操作符？

Answer 1

如名称所示，当资源必须存在一个所有者时，请使用unique_ptr。禁用了unique_ptr的复制构造函数，这意味着它的两个实例不可能存在。然而，它是可移动的..。这很好，因为这允许所有权的转移。

另外，如名称所示，shared_ptr表示资源的共享所有权。然而，两个智能指针之间还有另一个区别：unique_ptr的unique_ptr是其类型签名的一部分，但它不是shared_ptr类型签名的一部分。这是因为shared_ptr使用“类型擦除”来“擦除删除项的类型”。还要注意，shared_ptr也可以被移动到转移所有权(比如unique_ptr)。

我什么时候应该使用移动语义？

尽管可以复制shared_ptr，但在进行所有权转移时(而不是创建新的引用)，您可能希望将它们移动。您必须对unique_ptr使用移动语义，因为所有权必须是唯一的。

我什么时候应该使用复制语义？

对于智能指针，应该使用复制来增加shared_ptr的引用计数。(如果您不熟悉引用计数的概念，研究引用计数垃圾收集。)

这两样我都用过吗？

是。如上所述，可以复制和移动shared_ptr。复制表示增加引用计数，而移动仅表示所有权的转移(引用计数保持不变)。

我是否应该使用none并依赖默认的复制构造函数和赋值操作符？

当您想按成员复制对象时。

Answer 2

1. 我什么时候应该使用移动语义？ 我想你的意思是，“我什么时候应该给我的班级一个移动构造函数？”答案是，每当移动这种类型的对象很有用时，默认的move构造函数就不能正确地完成任务。当资源从一个对象转移到另一个对象时，移动是很有用的。例如，移动对std::string很有用，因为它允许从临时对象复制对象，而不必重新分配和复制它们的内部资源，而只需将资源从一个移动到另一个。许多类型将从中受益。另一方面，移动对std::unique_ptr是有用的，因为它是通过值传递std::unique_ptr而不违反其“唯一所有权”的唯一方法。
2. 我什么时候应该使用复制语义？ 我再说一遍，你的意思是，“什么时候我应该给我的班级一个副本构造函数？”每当您需要创建对象的副本时，内部资源都会在它们之间进行复制，而默认的复制构造函数没有正确地完成任务。复制对于几乎任何类型都是有用的，除了那些必须对内部资源强制执行唯一所有权的std::unique_ptr。
3. 这两样我都用过吗？ 大多数情况下，类都应该同时提供复制和移动语义。最常见的类应该是可复制的和可移动的。可复制提供了按值传递对象的标准语义。可移动允许通过值传递临时对象时获得的优化。这意味着必须提供副本或移动构造函数，这取决于默认构造函数是否执行适当的操作。
4. 我是否应该使用none并依赖默认的复制构造函数和赋值操作符？ 默认的复制和移动构造函数只分别对类的每个成员进行复制或移动。如果这种行为适合复制和移动您的类，那就太好了。在大多数情况下，这应该足够好。例如，如果我有一个包含std::string的类，默认的复制构造函数将复制字符串，默认的移动构造函数将将字符串的资源移动到新对象--两者都执行适当的任务。如果您的类包含一个std::unique_ptr，那么复制将根本无法工作，而且您的类只能移动。这可能是您想要的，或者您可能希望实现一个执行资源深度复制的副本构造函数。在实现复制/移动构造函数时，最重要的情况是类本身执行资源管理(例如，使用new和delete )。如果是这样的话，默认的构造函数在管理这些资源方面几乎永远不会做得很好。

这里的一切都同样适用于赋值运算符。