[筆記]C++拷貝構造和移動構造

一、拷貝構造

　　如果一個構造函數的第一個參數是自身類類型的引用，且任何額外參數都沒有默認值，則此構造函數是拷貝構造函數。(《C++Primer，第五版》)

class Foo
{
public :
    Foo();
    Foo(const Foo&); //拷貝構造函數
    Foo& operator=(const Foo&); //拷貝賦值運算符
};

　　類的成員中有指針時，使用深拷貝。

#include <iostream>
using namespace std;

class Foo
{
public:
    Foo()
    {
        pInt = new int;
        *pInt = 1;
    }
    Foo(const Foo&)= default; //拷貝構造函數
    Foo& operator=(const Foo&) = default; //拷貝賦值運算符

    int* pInt;
};

//淺拷貝，foo1和foo2中的pInt指向同一塊內存地址
Foo foo1;
Foo foo2(foo1);

//深拷貝
class Cop
{
public:
    Cop()
    {
        pInt = new int;
        *pInt = 2;
    }
    Cop(const Cop& cop)
    {
        pInt = new int;
        *pInt = *(cop.pInt);
    }
    int* pInt;
};
//深拷貝，cop1和cop2中pInt指向不同內存
Cop cop1;
Cop cop2(cop1);

二、移動構造

　　在某些情況下(函數返回對象引用)，對象拷貝后立即就被消耗了。拷貝構造就回造成性能上的浪費，而且深拷貝也會造成浪費。移動構造可以避免這種情況的發生。

　　為了支持移動構造，C++11引入了右值引用。

　　右值引用：必須綁定到右值的引用，通過&&來獲得右值引用，類似左值引用(常規引用)，右值應用也是一塊內存的別名。

　　右值：字面常量、在表達式求值過程中臨時創建的對象，這些使用過后就被銷毀的資源。不同於左值的持久狀態。

　　因此，右值引用只能綁定到將要被銷毀的對象上，左值引用只能綁定到持久的對象上。

//例子來源於  《C++primer 第五版》

int i = 42;
int& r = i;        //正確，i是左值
int&& rr = i;    //錯誤
int& r2 = i * 42;    //錯誤，i*42是右值，用完即銷毀
const int& r3 = i * 42;    //正確，隱式轉換為左值后，r3引用
int&& rr2 = i * 42;    //正確，綁定右值
int&& rr1 = 42;　　//正確，字面常量是右值
int&& rr2 = rr1;　　//錯誤，rr1左值

 　　變量都是左值，因此無法將右值引用綁定到一個右值引用類型的變量上。

 　　如果要將右值引用綁定到左值上，可以通過move函數來獲得左值的右值引用類型。對一個左值調用move函數后，除了對該左值賦值和銷毀外，不再使用它。

int i = 42;
int&& rr = move(i);

//i和rr引用同一塊內存

i = 32;

cout << i << endl;
cout << rr << endl;

 　　移動構造函數依靠右值引用特性來將來改變內存的管理者，而不同於拷貝構造對內存進行拷貝。

　　 移動構造：第一個參數是該類類型的一個右值引用，且任何額外的參數都必須有默認實參。使用移動構造函數必須確保銷毀移后源對象是無害的(不會重復釋放同一塊內存)。

Cop(Cop&& cop) noexcept : pInt(cop.pInt)
{
    cout << "this is &&" << endl;
    cop.pInt = NULL;
}
Cop& operator=(Cop&& cop) noexcept
{
　　 if ( this == &cop ) return *this;
    cout << "this is && =" << endl;
    delete pInt;
    pInt = cop.pInt;
    cop.pInt = NULL;

}


Cop retCop()
{
    Cop cop3;
    *cop3.pInt = 3;
    return cop3;
}

//調用移動賦值運算符，cop3中pInt接管retCop返回對象中的pInt指向內存
Cop cop3 = retCop();

　　noexcept承諾函數不拋出異常，標准庫對這個函數不做額外處理。