返回+重置成员变量的最有效方法
Most efficient way to return+reset member variable?
下面实现GetDeleteObjects
最有效的方法是什么?
class Foo {
public:
std::vector<Bar> GetDeleteObjects();
private:
std::vector<Bar> objects_;
}
std::vector<Bar> Foo::GetDeleteObjects() {
std::vector<Bar> result = objects_;
objects_.clear();
return result;
}
目前,至少执行了从objects_到result的复制。例如,使用std::move
可以更快地实现这一点吗?
您可以交换矢量:
std::vector<Bar>
Foo::GetDeleteObjects() {
std::vector<Bar> result;
result.swap(objects_);
return result;
}
您可以对std::vector<T>
:等移动感知类型使用移动构造
std::vector<Bar>
Foo::GetDeleteObjects() {
std::vector<Bar> result(std::move(objects_));
// objects_ left in valid but unspecified state after move
objects_.clear();
return result;
}
在许多实现中,移动构造期间的传输很可能已经重置了指针,并且不需要对clear()
的调用。但是,从中移出的对象只能保证处于有效但未指定的状态。因此,不幸的是,它对于clear()
是必要的。
其他三个答案都是正确的,所以在回答这个问题方面我没有什么要补充的,但由于OP对效率感兴趣,我用-O3汇编了所有建议。
这两种解决方案之间几乎没有任何区别,但std::exchange
解决方案在我的编译器上产生了更高效的代码,还有一个额外的优势,那就是它在习惯上是完美的。
我觉得结果很有趣:
给定:
std::vector<Bar> Foo::GetDeleteObjects1() {
std::vector<Bar> tmp;
tmp.swap(objects_);
return tmp;
}
结果在:
__ZN3Foo17GetDeleteObjects1Ev:
.cfi_startproc
pushq %rbp
Ltmp0:
.cfi_def_cfa_offset 16
Ltmp1:
.cfi_offset %rbp, -16
movq %rsp, %rbp
Ltmp2:
.cfi_def_cfa_register %rbp
movq $0, 8(%rdi) ; construct tmp's allocator
movq $0, (%rdi) ;... shame this wasn't optimised away
movups (%rsi), %xmm0 ; swap
movups %xmm0, (%rdi)
xorps %xmm0, %xmm0 ;... but compiler has detected that
movups %xmm0, (%rsi) ;... LHS of swap will always be empty
movq 16(%rsi), %rax ;... so redundant fetch of LHS is elided
movq %rax, 16(%rdi)
movq $0, 16(%rsi) ;... same here
movq %rdi, %rax
popq %rbp
retq
给定:
std::vector<Bar>
Foo::GetDeleteObjects2() {
std::vector<Bar> tmp = std::move(objects_);
objects_.clear();
return tmp;
}
结果在:
__ZN3Foo17GetDeleteObjects2Ev:
.cfi_startproc
pushq %rbp
Ltmp3:
.cfi_def_cfa_offset 16
Ltmp4:
.cfi_offset %rbp, -16
movq %rsp, %rbp
Ltmp5:
.cfi_def_cfa_register %rbp
movq $0, 8(%rdi) ; move-construct ... shame about these
movq $0, (%rdi) ; ... redundant zero-writes
movups (%rsi), %xmm0 ; ... copy right to left ...
movups %xmm0, (%rdi)
movq 16(%rsi), %rax
movq %rax, 16(%rdi)
movq $0, 16(%rsi) ; zero out moved-from vector ...
movq $0, 8(%rsi) ; ... happens to be identical to clear()
movq $0, (%rsi) ; ... so clear() is optimised away
movq %rdi, %rax
popq %rbp
retq
最后,给定:
std::vector<Bar>
Foo::GetDeleteObjects3() {
return std::exchange(objects_, {});
}
结果非常令人愉快:
__ZN3Foo17GetDeleteObjects3Ev:
.cfi_startproc
pushq %rbp
Ltmp6:
.cfi_def_cfa_offset 16
Ltmp7:
.cfi_offset %rbp, -16
movq %rsp, %rbp
Ltmp8:
.cfi_def_cfa_register %rbp
movq $0, (%rdi) ; move-construct the result
movq (%rsi), %rax
movq %rax, (%rdi)
movups 8(%rsi), %xmm0
movups %xmm0, 8(%rdi)
movq $0, 16(%rsi) ; zero out the source
movq $0, 8(%rsi)
movq $0, (%rsi)
movq %rdi, %rax
popq %rbp
retq
结论:
std::exchange方法在习惯用法上是完美的,而且效率最高。
惯用表达式是使用std::exchange
(自C++14以来):
std::vector<Bar> Foo::GetDeleteObjects() {
return std::exchange(objects_, {});
}
注意,这假设分配初始化的值vector
等同于调用clear
;除非您将有状态分配器与propagate_on_container_move_assignment
一起使用,否则将出现这种情况,在这种情况下,您希望显式地重用分配器:
std::vector<Bar> Foo::GetDeleteObjects() {
return std::exchange(objects_, std::vector<Bar>(objects_.get_allocator()));
}
更新时间:
理查德是对的。在看了std::move的定义之后,它处理的是指针而不是实际值,这比我想象的要聪明。所以下面的技术已经过时了。
旧(过时):
你可以使用指针
class Foo {
public:
Foo();
std::vector<Bar> GetDeleteObjects();
private:
std::vector<Bar> objects1_;
std::vector<Bar> objects2_;
std::vector<Bar> *currentObjects_;
std::vector<Bar> *deletedObjects_;
}
Foo::Foo() :
currentObjects_(&objects1_)
, deletedObjects_(&objects2_)
{
}
Foo::GetDeleteObjects() {
deletedObjects_->clear();
std::swap(currentObjects_, deletedObjects_);
return *deletedObjects;
}
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