使用哪种:移动分配运算符与复制分配运算符

Which to use: move assignment operator vs copy assignment operator

本文关键字：分配 运算符 复制 移动      更新时间：2023-10-16

我似乎不明白为什么要使用move assignment operator:

CLASSA & operator=(CLASSA && other); //move assignment operator

结束，copy assignment operator:

CLASSA & operator=(CLASSA  other); //copy assignment operator

move assignment operator仅采用r-value reference，例如

CLASSA a1, a2, a3;
a1 = a2 + a3;

在copy assignment operator中，other可以是使用copy constructor或move constructor的构造函数（如果other是用右值初始化的，那么它可以是移动构造的——如果定义了move-constructor——）。

如果是copy-constructed，我们将进行1次复制，该复制无法避免。

如果是move-constructed，则性能/行为与第一次过载产生的性能/行为相同。

我的问题是：

1-为什么要实现move assignment operator。

2-如果other是由r值构造的，那么编译器会选择调用哪个assignment operator？为什么？

您不是在比较同类

如果您正在编写像std::unique_ptr这样的仅移动类型，那么移动分配操作符将是您唯一的选择。

更典型的情况是，你有一个可复制的类型，在这种情况下，我认为你有三种选择。

  1. T& operator=(T const&)
  2. T& operator=(T const&)和T& operator=(T&&)
  3. T& operator=(T)和移动

请注意，在一个类中同时拥有您建议的两个重载并不是一个选项，因为这是不明确的。

选项1是传统的C++98选项，在大多数情况下都表现良好。但是，如果需要针对r值进行优化，可以考虑选项2并添加一个移动赋值操作符。

考虑选项3并按价值传递，然后移动是很诱人的，我认为这就是你的建议。在这种情况下，您只需要编写一个赋值运算符。它接受l值，只需付出一次额外的行动就可以接受r值，许多人会提倡这种方法。

然而，Herb Sutter在2014年CppCon的"回归基础！现代C++风格的要点"演讲中指出，这种选择是有问题的，而且可能会慢得多。在l值的情况下，它将执行无条件复制，并且不会重用任何现有容量。他提供了数字来支持他的说法。唯一的例外是构造函数，那里没有可重用的现有容量，并且您通常有许多参数，因此传递值可以减少所需的重载次数。

因此，如果需要优化r值，我建议您从选项1开始，然后转到选项2。

显然，这两个重载是不等价的：

  1. 接受右值引用的赋值运算符仅适用于表达式右侧的右值。为了支持lvalues，对于可复制类型，还需要另一个重载，例如使用T const&。当然，对于仅移动类型（如std::unique_ptr<T>），定义此赋值运算符是合适的选择
  2. 假定所讨论的类型是可复制和可移动构造的，则取值的赋值运算符涵盖了右值和左值赋值。它的规范实现是调用swap()，用右侧的状态替换对象的状态。它的优点是，论点的复制/移动结构通常可以被忽略

无论如何，您都不希望在一个类中同时包含两个重载！当从左值赋值时，显然会选择采用值的版本（另一个选项不可行）。然而，当分配右值时，两个赋值运算符都是可行的，即，会有歧义。这可以很容易地通过尝试编译以下代码来验证：

struct foo
{
    void operator=(foo&&) {}
    void operator=(foo) {}
};
int main()
{
    foo f;
    f = foo();
}

要分别处理移动和复制构造，可以使用T&&和T const&作为参数定义一对赋值运算符。然而，这导致必须实现两个版本的基本相同的复制分配，而只有一个T作为参数只需要实现一个复制分配。

因此，有两个明显的选择：

  1. 对于只移动类型，您可以定义T::operator= (T&&)
  2. 对于可复制类型，您可以定义T::operator=(T)
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