VC10中的C++0x特性 Part 2 (3) : 右值引用
来源：vcblog 翻译：飘飘白云 kesalin@gmail.com
这个系列的第一部分（ 1， 2， 3 ）介绍了 lambda, auto 和 static_assert。
move 语意：从 lvalue 移动
现在，如果你喜欢用拷贝赋值函数来实现你的拷贝构造函数该怎样做呢，那你也可能试图用 move 拷贝赋值函数来实现 move 构造函数。这样作是可以的，但是你得小心。下面就是一个错误的实现：
C:Temp>type unified_wrong.cpp
#include <stddef.h>
#include <iostream>
#include <ostream>
using namespace std;
class remote_integer {
public:
remote_integer() {
cout << "Default constructor." << endl;
m_p = NULL;
}
explicit remote_integer(const int n) {
cout << "Unary constructor." << endl;
m_p = new int(n);
}
remote_integer(const remote_integer& other) {
cout << "Copy constructor." << endl;
m_p = NULL;
*this = other;
}
#ifdef MOVABLE
remote_integer(remote_integer&& other) {
cout << "MOVE CONSTRUCTOR." << endl;
m_p = NULL;
*this = other; // WRONG
}
#endif // #ifdef MOVABLE
remote_integer& operator=(const remote_integer& other) {
cout << "Copy assignment operator." << endl;
if (this != &other) {
delete m_p;
if (other.m_p) {
m_p = new int(*other.m_p);
} else {
m_p = NULL;
}
}
return *this;
}
#ifdef MOVABLE
remote_integer& operator=(remote_integer&& other) {
cout << "MOVE ASSIGNMENT OPERATOR." << endl;
if (this != &other) {
delete m_p;
m_p = other.m_p;
other.m_p = NULL;
}
return *this;
}
#endif // #ifdef MOVABLE
~remote_integer() {
cout << "Destructor." << endl;
delete m_p;
}
int get() const {
return m_p ? *m_p : 0;
}
private:
int * m_p;
};
remote_integer frumple(const int n) {
if (n == 1729) {
return remote_integer(1729);
}
remote_integer ret(n * n);
return ret;
}
int main() {
remote_integer x = frumple(5);
cout << x.get() << endl;
remote_integer y = frumple(1729);
cout << y.get() << endl;
}
C:Temp>cl /EHsc /nologo /W4 /O2 unified_wrong.cpp
unified_wrong.cpp
C:Temp>unified_wrong
Unary constructor.
Copy constructor.
Copy assignment operator.
Destructor.
25
Unary constructor.
1729
Destructor.
Destructor.
C:Temp>cl /EHsc /nologo /W4 /O2 /DMOVABLE unified_wrong.cpp
unified_wrong.cpp
C:Temp>unified_wrong
Unary constructor.
MOVE CONSTRUCTOR.
Copy assignment operator.
Destructor.
25
Unary constructor.
1729
Destructor.
Destructor.
(编译器在这里进行了返回值优化(RVO)，但不是具名返回值优化(NRVO)。就像我之前提到的，有些拷贝构造函数被 RVO 或 NRVO 优化掉了，但编译器并不总是能够做这样的优化，这时剩余的就由 move 构造函数来优化。)
move 构造函数中标记为 WRONG 的那一行，调用了拷贝赋值函数，编译能通过也能运行，但这违背了 move 构造函数的本意。（译注：因为那个拷贝赋值函数只是进行普通的拷贝赋值，而不是 move 赋值！）
这是怎么回事呢？记住：在C++98/03中，具名 lvalue 引用是左值(给定语句 int& r = *p; r 是 lvalue)，不具名 lvalue 引用还是左值(给定语句 vector<int> v(10, 1729)， v[0] 返回 int&， 你可以对这个不具名 lvalue 引用取址)。但是 rvalue 引用就不一样了：
· 具名 lvalue 引用是 lvalue。
· 不具名 rvalue 引用是 rvalue。
一个具名 rvalue 引用是一个 lvalue 是因为可以对它施加多重操作，重复使用。相反，如果它是一个 ravlue 的话，那么对它施加的第一个操作能够“窃取”它，而后续操作就没机会了。这里的“窃取”是说不会被察觉到，所以这是行不通的。另一方面，不具名 rvalue 引用不能被重复使用，所以它仍保持右值(rvalueness)语意。
如果你真的打算用 move 赋值函数来实现 move 构造函数，你需要从 lvalue move，就像是从 rvalue move 一样。C++0x <utility> 中的 std::move() 具备这样的能力，VC10将会有这个（实际上，开发版中已经有了），但VC10 TCP版还没有，所以我会教你从头做起：
C:Temp>type unified_right.cpp
#include <stddef.h>
#include <iostream>
#include <ostream>
using namespace std;
template <typename T> struct RemoveReference {
typedef T type;
};
template <typename T> struct RemoveReference<T&> {
typedef T type;
};
template <typename T> struct RemoveReference<T&&> {
typedef T type;
};
template <typename T> typename RemoveReference<T>::type&& Move(T&& t) {
return t;
}
class remote_integer {
public:
remote_integer() {
cout << "Default constructor." << endl;
m_p = NULL;
}
explicit remote_integer(const int n) {
cout << "Unary constructor." << endl;
m_p = new int(n);
}
remote_integer(const remote_integer& other) {
cout << "Copy constructor." << endl;
m_p = NULL;
*this = other;
}
#ifdef MOVABLE
remote_integer(remote_integer&& other) {
cout << "MOVE CONSTRUCTOR." << endl;
m_p = NULL;
*this = Move(other); // RIGHT
}
#endif // #ifdef MOVABLE
remote_integer& operator=(const remote_integer& other) {
cout << "Copy assignment operator." << endl;
if (this != &other) {
delete m_p;
if (other.m_p) {
m_p = new int(*other.m_p);
} else {
m_p = NULL;
}
}
return *this;
}
#ifdef MOVABLE
remote_integer& operator=(remote_integer&& other) {
cout << "MOVE ASSIGNMENT OPERATOR." << endl;
if (this != &other) {
delete m_p;
m_p = other.m_p;
other.m_p = NULL;
}
return *this;
}
#endif // #ifdef MOVABLE
~remote_integer() {
cout << "Destructor." << endl;
delete m_p;
}
int get() const {
return m_p ? *m_p : 0;
}
private:
int * m_p;
};
remote_integer frumple(const int n) {
if (n == 1729) {
return remote_integer(1729);
}
remote_integer ret(n * n);
return ret;
}
int main() {
remote_integer x = frumple(5);
cout << x.get() << endl;
remote_integer y = frumple(1729);
cout << y.get() << endl;
}
C:Temp>cl /EHsc /nologo /W4 /O2 /DMOVABLE unified_right.cpp
unified_right.cpp
C:Temp>unified_right
Unary constructor.
MOVE CONSTRUCTOR.
MOVE ASSIGNMENT OPERATOR.
Destructor.
25
Unary constructor.
1729
Destructor.
Destructor.
（我将交替提及 std::move() 和我自己的 Move()，因为它们的实现是等价的） std::move() 是怎样工作的呢？目前，我只能跟你说这是“魔法”。（后面会有完整的解释，并不复杂，但它与模板参数推导和引用折叠（reference collapsing，译注：引用的引用）有关，后面讲完美转发的时候我们还会遇到这两个东西）。我可以用一个具体的例子来略过“魔法”：给定一个 string 类型的左值，像前面重载决议例子中的 up ，std::move(up) 调用 string&& std::move(string&)，这个函数返回一个不具名的 rvalue 引用，它是一个 rvalue。给定一个 string 类型的 rvalue，像前面重载决议例子中的 strange()， std::move(strange()) 调用 string&& std::move(string&&)，同样这个函数还是返回一个不具名的 rvalue，还是 rvalue。
std::move() 除了让你能用 move 复制函数来实现 move 构造函数之外，还能在其他地方发挥作用。无论何时，只要你有一个左值，而它的值也不再重要了（例如，它将被销毁或被赋值），你就可以使用 std::move(你的左值表达式) 来使用 move 语意。
标签：C++0x,
