在构造函数初始化列表上移动 shared_ptr答案

【问题标题】：move shared_ptr on constructor initialization list在构造函数初始化列表上移动 shared_ptr
【发布时间】：2014-11-01 02:16:24
【问题描述】：

最近我看到很少有这样的代码示例，其中 std::move 用于构造函数初始化列表（而不是移动构造函数）。

class A {
public:
    A(std::shared_ptr<Res> res) : myRes(std::move(res)) {
    // ...
    }

private:
    std::shared_ptr<Res> myRes;
}

我得到信息，这个结构是出于优化的原因。就我个人而言，我尽可能少地使用 std::move 。我威胁他们作为演员（正如斯科特迈耶斯所说），并且只在调用者代码中（唯一的例外是移动构造函数）。对我来说，这看起来像是某种混淆或微优化，但也许我错了。是真的吗，编译器不会产生更快的代码，没有 std::move？

【问题讨论】：

我认为目的是避免引用计数器的原子增量。这也是一个准确表达您的意图的问题，并且是一种相当常见的模式（按值传递，然后移动本地参数）。
Should I std::move a shared_ptr in a move constructor? 的可能重复项
@user2079303 我不确定它是否是该特定问题的完整副本。主要关注的是在移动构造函数中移动数据成员；这与这个问题中的问题不同。不过，性能部分部分在那里得到了回答。
公平点，我撤回了投票，但我会留下链接，因为我认为它与性能方面有关。
相关：Why do we copy then move?

标签： c++ c++11 optimization move move-semantics

【解决方案1】：

我认为缺少std::move() 可以移动一个重要的对象，但编译器无法检测到这是代码中的错误。也就是说，构造函数中的std::move() 是强制性的：显然，调用构造函数的临时对象即将超出范围，即可以安全地从中移出。另一方面，从参数构造成员变量不是可以省略副本的情况之一。也就是说，编译器必须创建一个副本，这对于std::shared_ptr<T> 来说肯定不是很贵，但它也不是免费的。特别是，更新的引用计数需要同步。是否可以测量差异是一个不同的问题。运行一个简单的基准测试（见下文）似乎意味着确实存在性能改进。通常我得到的结果是这样的：

// clang:
copy: 440
move: 206
copy: 414
move: 209
// gcc:
copy: 361
move: 167
copy: 335
move: 170

注意，在这种情况下，您是成员构造函数的调用者！ std::move(res) 只是编写演员表的一种奇特方式是正确的（它是 static_cast<std::shared_ptr<RES>&&>(res) 的替代品）。但是，在对象即将超出范围但被复制的地方使用它是至关重要的。从语义上讲，std::move() 的使用在许多情况下是无关紧要的（它仅在处理可移动但不可复制的类型时才在语义上相关）。避免不必要的复制是一项重要的性能改进，std::move() 有助于在编译器无法推断它是好的或不允许这样做的情况下这样做：具体情况是编译器甚至可能检测到的它自己认为移动是安全的，但不允许用移动替换副本。如果编译器在这些情况下会警告缺少std::move()，那就太好了！

#include <algorithm>
#include <chrono>
#include <cstdlib>
#include <iostream>
#include <iterator>
#include <memory>
#include <ostream>
#include <vector>

class timer
{
    typedef std::chrono::high_resolution_clock clock;
    clock::time_point d_start;
public:
    timer(): d_start(clock::now()) {}
    std::ostream& print(std::ostream& out) const {
        using namespace std::chrono;
        return out << duration_cast<microseconds>(clock::now() - this->d_start).count();
    }
};

std::ostream& operator<< (std::ostream& out, timer const& t)
{
    return t.print(out);
}

struct ResCopy
{
    std::shared_ptr<unsigned int> d_sp;
    ResCopy(std::shared_ptr<unsigned int> sp): d_sp(sp) {}
    unsigned int value() const { return *this->d_sp; }
};

struct ResMove
{
    std::shared_ptr<unsigned int> d_sp;
    ResMove(std::shared_ptr<unsigned int> sp): d_sp(std::move(sp)) {}
    unsigned int value() const { return *this->d_sp; }
};

template <typename Res>
void measure(char const* name, std::vector<std::shared_ptr<unsigned int>> const& v)
{
    timer t;
    unsigned long value(0);
    for (int c(0); c != 100; ++c) {
        for (std::size_t i(0), end(v.size()); i != end; ++i) { 
            value += Res(v[i]).value();
        }
    }
    std::cout << name << ": " << t << '\n';
}

int main()
{
    std::vector<std::shared_ptr<unsigned int>> v;
    std::generate_n(std::back_inserter(v), 100,
                    []{ return std::shared_ptr<unsigned int>(new unsigned int(std::rand())); });

    measure<ResCopy>("copy", v);
    measure<ResMove>("move", v);
    measure<ResCopy>("copy", v);
    measure<ResMove>("move", v);
}

【讨论】：