高效创建C++11移动和复制感知结构

Question

我正在尝试构建一个高效的C++1x结构，它可以利用有效的std::move/copy构造/和赋值操作。这些结构可分为两大类: POD结构和非POD结构.我已经养成了用样板代码编写这些结构的习惯，但我确信编译器在这方面做得比我更好，而且对每个类都进行了相当多的输入。我的问题是，利用默认编译器操作所能做的最低限度是什么。例如，我知道，一旦我定义了一个显式构造函数，它就会抑制移动和赋值操作符的自动生成。此外，我希望没有超类的非POD结构具有默认析构函数，从基类继承的非POD结构具有默认的虚拟析构函数。关于如何有效地执行这些操作的规则一直让我有点困惑。

PAGE_DATA结构的原始版本如下

using PAGE_DATA = struct page_data {
    std::string name;
    std::vector<SCRN_TEXT> elements;
    std::vector<int> jumpTable;
};

然后，我添加了样板代码，以使这个数据结构可以移动，我还添加了一个显式构造函数(没有构造函数，我就不得不使用大括号进行聚合初始化来初始化它，因为大括号读起来不太好)。

using PAGE_DATA = struct page_data {
    explicit page_data(const std::string& rName = std::string(), 
        const std::vector<SCRN_TEXT>& rElements = std::vector<SCRN_TEXT>(), 
        const std::vector<int>& rJumpTable = std::vector<int>())
        : name(rName)
        , elements(rElements)
        , jumpTable(rJumpTable)
    {}
    //! Defaulted copy constructor.
    page_data(const page_data&) = default;
    //! Defaulted move constructor.
    page_data(page_data&&) = default;

    //! Non-throwing copy-and-swap idiom unified assignment.
    page_data& operator=(page_data rhs) {
        rhs.swap(*this);
        return *this;
    }

    //! Non-throwing-swap idiom.
    void swap(page_data& rhs) noexcept {
        // enable ADL (not necessary in our case, but good practice)
        using std::swap;
        // swap base members
        // ...
        // swap members here
        swap(name, rhs.name);
        swap(elements, rhs.elements);
        swap(jumpTable, rhs.jumpTable);
    }

    virtual ~page_data() = default;

    std::string name;
    std::vector<SCRN_TEXT> elements;
    std::vector<int> jumpTable;
}; 

所调用的依赖的简单POD结构如下所示：

using COLOR_TYPE = enum color_type
{
    BLACK   = 0x0,
    CYAN    = 0x1,
    RED     = 0x2,
    YELLOW  = 0x3,
    GREEN   = 0x4,
    MAGENTA = 0x5,
    AMBER   = 0x6,
    WHITE   = 0x7
};

using SIZE_TYPE = enum size_type {
    SMALL_CHAR = 0x0,
    BIG_CHAR = 0x1
};

using MODIFY_TYPE = enum modify_type {
    NORMAL      = 0x0,
    UNDER       = 0x2,
    FLASH       = 0x4,
    FLASH_UNDER = 0x6
};

using SCREEN_ATTR = struct screen_attr {
    COLOR_TYPE    color  : 4;
    SIZE_TYPE     size   : 2;
    MODIFY_TYPE   blink  : 4;
    unsigned char unused : 6;
};

using CDU_ROWCOL = struct cdu_rowcol {
    int  v;
    int  h;
};

using SCRN_TEXT = struct scrn_text {
    CDU_ROWCOL loc;
    SCREEN_ATTR  attrib;
    std::string text;
};

在组装了一个live coliru demo之后，我能够验证锅炉板做了正确的事情。

int main() {
    std::cout << "assertions work fine" << std::endl;
    static_assert(std::is_copy_constructible<PAGE_DATA>(), "not copy constructible");
    static_assert(std::is_move_constructible<PAGE_DATA>(), "not move constructible");
}

Answer 1

你原来的结构已经完全可以移动了。您编写的所有额外样板代码都已在需要时由编译器生成。

Answer 2

我的问题是，利用默认编译器操作所能做的最低限度是什么。

最小值--相当理想的数量--是您的原始版本，它充分利用了默认操作。

您的page_data::swap可能比一般的std::swap略高一些，而且它不会阻止任何隐式成员函数的生成，因此它可能值得继续使用。但是，如果有的话，它可能会稍微好一些，所以您可能想要度量它是否值得混淆您的类定义。

Answer 3

我喜欢this对我的question的回答，“.如果您发现自己编写了move运算符和move构造函数，那是因为您没有充分分解这个问题。”