移動語義如何保留臨時變量的數據？

Question

我讀這篇文章：What are move semantics?

注意，在該職位轉移構造函數給出的例子是：

string(string&& that) 
{ 
    data = that.data; 
    that.data = nullptr; 
} 

我感到十分困惑，當我們使用string a(x+y)構造一個新的字符串。由於x+y的結果是一個臨時變量，它很快就會被銷燬。這意味着複製指針（data = that.data）確實會在原始數據（應該存儲在函數調用完成後清理的棧幀x+y）被銷燬之後，通過懸掛指針進行復制。看來設置that.data爲nullptr將無濟於事，因爲無論如何堆棧幀都會被清理乾淨。

任何人都可以解釋爲什麼這不是一個問題？那麼C++如何處理這種情況呢？

Answer 1

由於x + y的結果是一個臨時變量，它很快就會被銷燬。這將意味着在指針（數據= that.data）複印的確會被複制在懸擺指針

都能跟得上。你複製指針，現在新的字符串有數據，然後你將臨時指針設置爲nullptr，這樣當臨時數據被銷燬時它不會刪除字符串數據。

你可以看到這是如何在這個小例子工作

#include <iostream> 

struct Foo 
{ 
    int * f; 
    Foo(int size) : f(new int[size]) 
    { 
     for (int i = 0; i < size; i++) 
      f[i] = i; 
    } 
    Foo() : f(nullptr) {} 
    ~Foo() { delete [] f; } 
}; 

int main() 
{ 
    int size = 10; 
    Foo b; // b is empty 
    { 
     Foo f(size); // now f has an of size 10 
     // if we now swap the contents like the move operation does 
     b.f = f.f; 
     f.f = nullptr; 
    } // f goes out of scope and ~Foo() is called 
    // now here b.f is valid as delete on nullptr did nothing 
    for (int i = 0; i < size; i++) 
      std::cout << b.f[i] << " "; 
} 

Live Example

Answer 2

在string數據的情況下被保存在堆上，而不是堆棧幀。 「字符串」對象只包含指針並可能包含一些其他數據（例如長度）。因此，您顯示的移動構造函數有效地「盜取」其數據所有權的對象。第二行將nullptr賦值給臨時數據指針是必要的，以避免同一個臨時對象的析構函數刪除我們偷取的數據（因爲在nullptr上調用delete將保證不起作用）。

Answer 3

當你這樣做：

string a(x + y); 

它相當於：

string temp(x + y); 
string a(move(temp)); 
//destroy temp 

爲您引用的移動構造函數相關的代碼需要a爲this和that爲temp，所以它可能是內嵌爲：

string temp(x + y); 
string a(/*uninitialized*/); 
a.data = temp.data; 
temp.data = nullptr; 
//destroy temp 

正如你所看到的，temp.data是無效的，所以temp的析構函數變爲空操作，實際的數據在預期的a內仍然存在。

看起來你的困惑來自data的由來。在最簡單的string實施，string::data始終是一個內存動態分配的塊：

string(const char *str) 
{ 
    size_t len = strlen(str); 
    data = new char[len + 1]; 
    strcpy(data, len); 
} 
~string() 
{ 
    delete[] data; 
} 

即使string被分配在棧上，如temp和a，甚至x和y他們data內存塊動態。

真正的，真實世界的string實現通常做非動態的短串優化。但是，如果你這樣做，那麼移動構造函數（和其他成員函數）會更復雜一些。