使用Rvalue引用和简单工厂

Question

最近我了解了std::move和rvalue引用，并想知道我对它们的使用是否恰当和有效。

考虑一下这个简单的Image类，它只是存储一个表示像素的unsigned char值数组。(请注意，在现实中，成员比单个字符数组多，但我在这里简化为可读性。)

using PixelContainer = std::vector<unsigned char>;

class Image {
public:
    Image(PixelContainer&& pixels) : m_pixels(std::move(pixels)) {};

    Image& operator=(Image&& image) { m_pixels = std::move(image.m_pixels); return *this; };

private:
    PixelContainer m_pixels;
};

现在考虑一个ImageFactory类的静态方法，它接受一个.png的文件名，并返回一个填充了适当像素值的Image对象。

Image ImageFactory::loadImage(const char* filename) {
    PixelContainer temp_pixels;

    // ... fill pixels from file (details not relevant here)

    Image temp_image(std::move(temp_pixels));

    return temp_image;
}

最后，它们一起用于代码中：

Image image = ImageFactory::loadImage("image.png");

我使用rvalue引用大概是为了摆脱任何花费在复制可能是大量像素值的副本上的时间。因为由工厂创建的向量和图像是临时的，所以它们可以被移动。

我的问题是，我的实现是否有意义，如果它没有根本的缺陷，它还能进一步改进吗？

Answer 1

让我们来看看吧！我添加了一个这样的函数来包含最后一段代码：

Image outer() {
    Image image = ImageFactory::loadImage("image.png");
    return image;
}

我还必须为Image添加一个常规的副本构造函数(我使用= default来定义它)，因为即使没有实际使用它，也需要按值返回。

然后，我使用Clang -O2 -g -S进行编译，并查看程序集。它主要是初始化向量的代码:调用operator new并设置向量的内部指针。没有复制，代码看起来相当干净和高效。正如您可能希望的那样，outer()的代码与loadImage()的代码几乎相同(后者被内联在前者中，因为我将所有内容都放在一个翻译单元中)。

作为参考，这是我得到的集会：

outer():                             ## @_Z5outerv
    pushq   %rbp
    movq    %rsp, %rbp
    pushq   %rbx
    pushq   %rax
    movq    %rdi, %rbx
    movl    $100000000, %edi        ## imm = 0x5F5E100
    callq   operator new(unsigned long)
    movd    %rax, %xmm0
    movlhps %xmm0, %xmm0            ## xmm0 = xmm0[0,0]
    movq    $-100000000, %rcx       ## imm = 0xFFFFFFFFFA0A1F00
    movq    %rax, %rsi
LBB1_1:                                 ## =>This Inner Loop Header: Depth=1
    testq   %rsi, %rsi
    movl    $0, %edx
    je      LBB1_3
    movb    $0, (%rsi)
    movaps  %xmm0, %xmm1
    punpckhqdq      %xmm1, %xmm1    ## xmm1 = xmm1[1,1]
    movd    %xmm1, %rdx
LBB1_3:                                 ## %_ZNSt3__116allocator_traits...
    incq    %rdx
    movd    %rdx, %xmm1
    punpcklqdq      %xmm1, %xmm0    ## xmm0 = xmm0[0],xmm1[0]
    incq    %rcx
    movq    %rdx, %rsi
    jne     LBB1_1
## BB#4:                                ## %_ZN12ImageFactory9loadImageEPKc.exit
    leaq    100000000(%rax), %rax
    movdqu  %xmm0, (%rbx)
    movq    %rax, 16(%rbx)
    movq    %rbx, %rax
    addq    $8, %rsp
    popq    %rbx
    popq    %rbp
    retq