C++11多移动构造函数调用

Question

这是我用g++ -std=c++11 file.cpp编译的，在研究C++中的move构造器时，我感到非常困惑。

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;

class P {
public:
    string* ptr_;
    P(string name) { ptr_ = new string(name); }
    ~P() { delete ptr_; }
    P(P&& pother) : ptr_(move(pother.ptr_)) { 
        cout<<"move"<<endl; 
        pother.ptr_=nullptr; 
    }
    void print() {cout << *ptr_ << endl;}
};

int main()
{
    vector<P> ppl;
    ppl.push_back(P("Jojo"));
    ppl.push_back(P("Jojo"));
    ppl.push_back(P("Jojo"));
}

此程序的输出为：

$ ./a.out 
move
move
move
move
move
move

为什么move构造函数在这里被调用了6次？

Answer 1

因为std::vector::push_back会导致重新分配；当新的size()大于capacity()时，vector会分配新的底层存储，并且所有当前元素都会通过move构造函数移动到新的存储中。在重新分配过程中，元素的移动会导致这些移动构造函数的多次调用。

容量如何增长并没有由标准明确指定；我想这里的每次重新分配都会加倍，那么

ppl.push_back(P("Jojo")); // 0 element(s) moved, 1 element added, 1 move(s) in all; size=1, capacity=1
ppl.push_back(P("Jojo")); // 1 element(s) moved, 1 element added, 2 move(s) in all; size=2, capacity=2
ppl.push_back(P("Jojo")); // 2 element(s) moved, 1 element added, 3 move(s) in all; size=3, capacity=4

// assume the 4th push_back is performed
ppl.push_back(P("Jojo")); // 0 element(s) moved, 1 element added, 1 move(s) in all; size=4, capacity=4

因此，移动构造函数被调用了6次。顺便说一句，如果你再执行一次push_back，只会调用一次移动构造函数；因为对于第四次push_back，不会发生重新分配。

您可以使用std::vector::reserve来避免重新分配。

vector<P> ppl;
ppl.reserve(3); // prohibit reallocations for the following 3 push_back
ppl.push_back(P("Jojo"));
ppl.push_back(P("Jojo"));
ppl.push_back(P("Jojo"));