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C++中的右值引用与移动语义的理解

news 2025/9/12 1:15:25

C++中的右值引用与移动语义的理解

从三个层面出发，什么是右值引用和移动语义；为什么需要右值引用和移动语义、std::move作用

一、什么是右值引用与移动语义

右值引用：C++中定义的对右值的引用

int && a = 5; // 这里a的地址就是这个语句中5的地址
int b = 5; // 这里b的地址和这个语句中5这个临时变量

在这里插入图片描述

**移动语义：**对于含有指针类型作为成员数据的类，使用移动而不是深拷贝进行初始化或者赋值。具体体现就是类的移动构造函数和移动赋值函数；也就是传入一个右值引用（就相当于给这个临时变量），然后让本对象的指针的值直接等于该临时对象指针的值，然后将临时对象的指针再置为空。这样避免了深拷贝那样的内存开销。

二、为什么需要右值引用和移动语义

为了避免像深拷贝操作那样的内存开销。比如现在我有一个类，其定义如下：

class T{char* s; //字符串
public:T(){s=nullptr;}T(const char* s){this->s = new char[strlen(s)+1]; //新分配内存strcpy(this->s, s); //为新分配内存赋值}// 拷贝构造函数T(const T & t){this->s = new char[strlen(t.s)+1]; //新分配内存strcpy(this->s, t.s); //为新分配内存赋值}// 移动构造函数T(T && t){this->s = t.s;t.s = nullptr;}
};

对于T t(T("ikun2")); 语句，没有移动构造函数的话，会调用深拷贝构造函数T(const T & t)，会新分配内存。但是如果有移动构造函数的话，该语句会调用移动构造函数，就不会进行新分配内存的操作。

三、std::move

std::move用于将一个对象转为右值引用。相当于告诉编译器这个对象我后续不会再使用，你可以把这个对象占用的内存给分配掉。

void Tensor<float>::Padding(const std::vector<uint32_t>& pads,float padding_value) {CHECK(!this->data_.empty());CHECK_EQ(pads.size(), 4);// 四周填充的维度uint32_t pad_rows1 = pads.at(0);  // upuint32_t pad_rows2 = pads.at(1);  // bottomuint32_t pad_cols1 = pads.at(2);  // leftuint32_t pad_cols2 = pads.at(3);  // right// 请补充代码arma::fcube new_data(pad_rows1+pad_rows2+this->data_.n_rows, pad_cols1+pad_cols2+this->data_.n_cols, this->data_.n_slices);new_data.fill(padding_value);new_data.subcube(pad_rows1, pad_cols1, 0,pad_rows1+this->data_.n_rows-1, pad_cols1+this->data_.n_cols-1,this->data_.n_slices-1)=this->data_;this->data_ = std::move(new_data);
}